RU2447098C1 - Polyurethane system for making elastic articles with improved sanitary properties - Google Patents
Polyurethane system for making elastic articles with improved sanitary properties Download PDFInfo
- Publication number
- RU2447098C1 RU2447098C1 RU2010138861/05A RU2010138861A RU2447098C1 RU 2447098 C1 RU2447098 C1 RU 2447098C1 RU 2010138861/05 A RU2010138861/05 A RU 2010138861/05A RU 2010138861 A RU2010138861 A RU 2010138861A RU 2447098 C1 RU2447098 C1 RU 2447098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compound
- polyol
- polyurethane system
- polyurethane
- mixture
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
- C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
- C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
- C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
- A01N25/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
- A01N25/10—Macromolecular compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
- A01N25/12—Powders or granules
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
- A01N59/16—Heavy metals; Compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/4833—Polyethers containing oxyethylene units
- C08G18/4837—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units
- C08G18/4845—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units containing oxypropylene or higher oxyalkylene end groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0008—Foam properties flexible
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0041—Foam properties having specified density
- C08G2110/0058—≥50 and <150kg/m3
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химии пенополиуретанов, в частности к полиуретановой системе, предназначенной для изготовления эластичных изделий, предпочтительно, медицинского назначения, например ортопедических: противопролежневых матрасов, сидений-подушек, анатомических подушек под спину, под голову, стелек - супинаторов, корсетов ортопедических, наколенников, бандажных изделий, обуви при различных видах плоскостопия и дефектах стоп и др., технические параметры которых имеют улучшенные санитарно-гигиенические свойства, соответствующие требованиям их эксплуатации. Данное изобретение может быть использовано и для получения пенополиуретановых раневых повязок.The invention relates to the chemistry of polyurethane foams, in particular to a polyurethane system intended for the manufacture of elastic products, preferably for medical purposes, for example, orthopedic: anti-decubitus mattresses, pillow seats, anatomical pillows under the back, under the head, insoles - arch supports, orthopedic corsets, kneecaps, bandage products, shoes for various types of flat feet and foot defects, etc., the technical parameters of which have improved sanitary and hygienic properties corresponding to t ebovaniyam their operation. This invention can also be used to obtain polyurethane foam wound dressings.
Процесс получения пенополиуретановых изделий традиционно основан на использовании жидкой полиуретановой реактивной системы, компоненты которой смешивают и заливают в форму при низком давлении или формование изделий осуществляют реакционно-инжекционным методом (RJM-технология). В зависимости от предъявляемых к конечному продукту требований (плотность, прочность, эластичность, теплостойкость и т.д.) подбирается соответствующий состав полиуретановой реактивной системы. В основе любой полиуретановой системы используют составы, содержащие:The process for producing polyurethane foam products is traditionally based on the use of a liquid polyurethane reactive system, the components of which are mixed and poured into the mold at low pressure, or the products are molded by the reaction-injection method (RJM technology). Depending on the requirements for the final product (density, strength, elasticity, heat resistance, etc.), the appropriate composition of the polyurethane reactive system is selected. The basis of any polyurethane system using compositions containing:
полиольные соединения (компонент (А)), предназначенные для структурирования и определяющие молекулярную массу полиуретанов, густоту вулканизационной сетки, строение поперечных химических связей, то есть комплекс свойств полиуретанов и их назначение;polyol as one compounds (component (A)), intended for structuring and determining the molecular weight of polyurethanes, the density of the vulcanization network, the structure of cross-chemical bonds, that is, the complex properties of polyurethanes and their purpose;
изоцианатные соединения (компонент (В)), определяющие скорость уретанообразования, прочностные показатели, световую и радиационную стойкость, а также жесткость полиуретанов.isocyanate compounds (component (B)), which determine the rate of urethane formation, strength indicators, light and radiation resistance, as well as the rigidity of polyurethanes.
В качестве изоцианатных соединений используют преполимеры, как на основе метилендифенилдиизоцианатов (преполимер - MDI), так и толуолдиизоцианатов (преполимер - TDI).As isocyanate compounds, prepolymers are used, both based on methylene diphenyl diisocyanates (prepolymer — MDI) and toluene diisocyanates (prepolymer — TDI).
В качестве полиольных соединений используют сложные и простые полиэфиры.Polyol compounds are polyesters and polyesters.
Так, например, для получения изделий из эластичных пенополиуретанов (ЕР 111121) предложена полиуретановая система на основе дифенилметандиизоцианата, полиола и полиметиленполифениленполиизоцианата (полимерный MDI).So, for example, to obtain products from flexible polyurethane foams (EP 111121), a polyurethane system based on diphenylmethanediisocyanate, polyol and polymethylene polyphenylene polyisocyanate (polymeric MDI) is proposed.
В патенте ЕР 392788 эластичные пенополиуретановые изделия получают взаимодействием полуфорполимеров или форполимеров с реакционно-способной по отношению к изоцианату композицией, содержащей большое количество воды.In patent EP 392788, elastic polyurethane foams are obtained by reacting semiproformants or prepolymers with a composition containing a large amount of water reactive with respect to isocyanate.
В техническом решении ЕР 439792 предложено использование полиизоцианатных соединений на основе MDI и TDI, при наличии в полиуретановой композиции преполимера - TDI в количестве 21-95% для улучшения прочности на разрыв.The technical solution EP 439792 proposes the use of polyisocyanate compounds based on MDI and TDI, in the presence of a prepolymer - TDI in the polyurethane composition in an amount of 21-95% to improve tensile strength.
В техническом решении ЕР 679671 было предложено использование смеси полимерного MDI и TDI, содержащей 3-20% TDI, для получения пенополиуретана с низкой плотностью, имеющего повышенную ударную вязкость, улучшенную остаточную деформацию при сжатии.In the technical solution EP 679671, it was proposed to use a mixture of polymer MDI and TDI containing 3-20% TDI to obtain a low density polyurethane foam having increased impact strength, improved residual deformation under compression.
Указанные выше полиуретановые системы для получения пенополиуретанов основаны на взаимодействии полиизоцианата, одного или более простых полиэфирполиолов и воды, что не обеспечивает эффективного порообразования. В результате повышается плотность получаемых пенополиуретанов, ухудшается такой показатель, как достаточное сопротивление к нагрузкам.The above polyurethane systems for producing polyurethane foams are based on the interaction of a polyisocyanate, one or more simple polyether polyols and water, which does not provide effective pore formation. As a result, the density of the obtained polyurethane foams increases, and such an indicator as sufficient resistance to loads deteriorates.
Для получения изделий с улучшенными свойствами предлагается использование в полиуретановых системах полимер-полиолов на основе:To obtain products with improved properties, it is proposed to use polymer-polyols in polyurethane systems based on:
дисперсий полиакрилнитрила, полистирола (SAN - полимерные полиолы);dispersions of polyacrylonitrile, polystyrene (SAN - polymer polyols);
полиолы с дисперсией полимочевины (PHD - полиолы);polyurea dispersion polyols (PHD polyols);
полиизоцианатные полиолы с полидобавками (PIPA - полиолы) - дисперсии полиуретана и другие сополимер-полиолы.polyisocyanate polyols with polyadditions (PIPA - polyols) - dispersions of polyurethane and other copolymer-polyols.
В техническом решении ЕР 418039 описывается способ получения РIРА-полиола и способ получения эластичных пенополиуретанов с улучшенными свойствами по такому показателю, как достаточное сопротивление к нагрузкам с применением данного PIPA-полиола. В этом техническом решение предложено использование PIPA-частиц с размером от 100-700 нм.The technical solution EP 418039 describes a method for producing PIPA polyol and a method for producing elastic polyurethane foams with improved properties in such an indicator as sufficient resistance to loads using this PIPA polyol. This technical solution proposes the use of PIPA particles with a size of 100-700 nm.
В техническом решении ЕР 555721 предложена полиуретановая система для получения эластичных пенополиуретанов, в которой количество применяемого полиола с высоким содержанием оксипропилена относительно высоко, в то время как количество применяемого полиизоцианата относительно низко.Technical solution EP 555721 proposes a polyurethane system for producing flexible polyurethane foams in which the amount of polyol with a high oxypropylene content is relatively high, while the amount of polyisocyanate used is relatively low.
Из приведенного следует, что разнообразие исходных компонентов для полиуретановых систем, химических реакций, сопровождающих их синтез, обеспечивает возможность создания различных материалов с заданными физико-химическими свойствами. В связи с этим непрерывно разрабатываются новые возможности использования полиуретановых систем для получения изделий с улучшенными свойствами их технических характеристик.It follows from the above that the diversity of the starting components for polyurethane systems and the chemical reactions accompanying their synthesis provides the possibility of creating various materials with desired physicochemical properties. In this regard, new opportunities are constantly being developed for using polyurethane systems to obtain products with improved properties of their technical characteristics.
Например, в техническом решении по патенту RU №2040530 предложена полиуретановая система для получения изделий с улучшенными свойствами на основе составов, содержащих полиэфирполиол (компонент (А)), полиизоцианат (компонент (В)) и компонент (С), диспергированный в компоненте (А).For example, in the technical solution according to patent RU No. 2040530, a polyurethane system is proposed for producing products with improved properties based on compositions containing polyester polyol (component (A)), polyisocyanate (component (B)) and component (C) dispersed in component (A) )
В данном техническом решении в качестве компонента (С) используют частицы пенографита, которые диспергируют в часть полиэфирполиола, а оставшуюся долю полиэфирполиола смешивают с другими агентами, в том числе с активатором, ускорителем и др. Использование в составе полиуретановой системе частиц пенографита, а также такого дополнительного агента, как казеин в порошкообразной форме, обеспечивает получение эластичного пенополиуретана с улучшенными свойствами, в части невоспламеняемости изделий из данного материала.In this technical solution, penografite particles are used as component (C), which are dispersed into part of the polyether polyol, and the remaining portion of the polyether polyol is mixed with other agents, including an activator, accelerator, etc. The use of foam graphite particles in the composition of the polyurethane system, as well as such an additional agent, like casein in powder form, provides elastic polyurethane foam with improved properties, in terms of non-flammability of products from this material.
В техническом решении ЕР 2007/057405, публ. 18.07. 2007 г. (заявка РФ №2009105824, публ. 27.08.2010 г, заявка US №2009/0326148, публ. 31.12.2009 г.) предлагается полиуретановая система, содержащая составы на основе полиольного соединения А, изоцианатного соединения В и минерального агента С, который диспергирован в полиольном соединении.In the technical solution EP 2007/057405, publ. 07/18. 2007 (application of the Russian Federation No. 2009105824, publ. 08/27/2010, application US No. 2009/0326148, publ. 12/31/2009) a polyurethane system is proposed that contains compositions based on polyol as one compound, isocyanate compound B and mineral agent C which is dispersed in a polyol as one compound.
Полиольное соединение А содержит диспергированный в нем агент С на основе алюмосиликатного минерала.Polyol compound A contains an agent C dispersed therein based on an aluminosilicate mineral.
Согласно данному изобретению в полиольное соединение (А) диспергированы и другие агенты (D), в том числе металлический катализатор, тиксотропный агент в виде диоксида кремния с удельной поверхностью 150 м2/г и более.According to the invention, other agents (D) are dispersed in the polyol as one compound (A), including a metal catalyst, a thixotropic agent in the form of silicon dioxide with a specific surface area of 150 m 2 / g or more.
Диспергированный в полиольное соединение (компонент (А)) агент С на основе алюмосиликатного минерала имеет средний размер частиц 100 мкм с размером пор от 2 до 5 Ǻ. Полиуретановая композиция содержит 1, 2-2 мас.% агента С. Использование в полиуретановой композиции названного алюмосиликатного минерала (агент (С)) обеспечивает адсорбцию воды в процессе образования уретановых звеньев и при наличии в полиуретановой системе катализатора способствует регулированию скорости взаимодействия изоцианатных групп с гидроксилсодержащими олигомерами и с водой.Dispersed into a polyol as one compound (component (A)), agent C based on an aluminosilicate mineral has an average particle size of 100 μm with a pore size of 2 to 5 Ǻ. The polyurethane composition contains 1, 2-2 wt.% Agent C. The use of the named aluminosilicate mineral in the polyurethane composition (agent (C)) ensures the adsorption of water during the formation of urethane units and, if there is a catalyst in the polyurethane system, it helps control the rate of interaction of isocyanate groups with hydroxyl-containing oligomers and with water.
В данном техническом решении в качестве компонента (А) используют полиэфирные полиолы, предпочтительно, полиэфирные полиолы, или смесь полиэфирных полиолов, относящиеся к высокомолекулярным эластичным полиолам и имеющие молекулярный вес в диапазоне от 1500 до 10000. В качестве соединения В используют, предпочтительно, преполимеры - MDI или смесь полимеров - MDI, с количеством изоцианатной группы (NCO) от 15 до 40% от общего веса преполимера.In this technical solution, as component (A), polyester polyols, preferably polyester polyols, or a mixture of polyester polyols related to high molecular weight elastic polyols and having a molecular weight in the range from 1500 to 10000 are used. Preferably, prepolymers - MDI or a mixture of polymers - MDI, with an amount of isocyanate group (NCO) from 15 to 40% of the total weight of the prepolymer.
Известно также техническое решение (см. патент RU №2379060, публ. 10.09.2007 г.), в соответствии с которым полиуретановая система содержит состав на основе полиольного соединения А, изоцианатного соединения В и агента С, который диспергирован в полиольном соединении А.A technical solution is also known (see patent RU No. 2379060, publ. September 10, 2007), according to which the polyurethane system contains a composition based on polyol as one compound, isocyanate compound B and agent C, which is dispersed in polyol as one connection A.
Техническое решение предназначено для использования в хирургии и травматологии для закрытия ран различной этиологии.The technical solution is intended for use in surgery and traumatology for closing wounds of various etiologies.
В полиуретановой системе по данному изобретению в качестве полиольного соединения используют высокомолекулярный полиэфирполиол, содержащий диспергированные в нем активационные добавки, а именно: катализатор уретанообразования на основе смеси третичных аминов и оловоорганических соединений, удлинитель цепи полиуретана, вспениватель, пенооткрыватель и пеноотвердитель. В качестве изоцианатного соединения В используют смесь преполимеров - MDI.In the polyurethane system according to this invention, a high molecular weight polyether polyol containing activation additives dispersed therein is used as a polyol compound, namely, a urethane formation catalyst based on a mixture of tertiary amines and organotin compounds, a polyurethane chain extension, a blowing agent, a foam opener and a foam hardener. As the isocyanate compound B, a mixture of prepolymers, MDI, is used.
Однако получаемая по данному изобретению раневая повязка малоэффективна по антимикробному воздействию на раны различной этиологии.However, the wound dressing obtained according to this invention is ineffective in antimicrobial effects on wounds of various etiologies.
Техническое решение (заявка РФ №2009105824) по совокупности используемых в полиуретановой системе компонентов является ближайшим аналогом заявляемого изобретения.The technical solution (RF application No. 2009105824) in terms of the components used in the polyurethane system is the closest analogue of the claimed invention.
Данная полиуретановая система предназначена для изготовления изделий, используемых в автомобильной промышленности, в частности для изготовления сидений, приборных панелей, пультов, ящиков и деталей внутренней или наружной автомобильной облицовки.This polyurethane system is designed for the manufacture of products used in the automotive industry, in particular for the manufacture of seats, dashboards, consoles, drawers and parts of the inner or outer car lining.
Однако полиуретановая система не отвечает технологическим требованиям по изготовлению на ее основе изделий с улучшенными санитарно-гигиеническими свойствами при эксплуатации, которые предъявляются к изделиям медицинского назначения, в том числе: противопролежневые матрасы, сидения-подушки, анатомические подушки под спину, под голову, стельки - супинаторы, корсеты ортопедические, наколенники, обувь при различных видах плоскостопия и дефектах стоп, а также при получении пенополиуретановых раневых повязок.However, the polyurethane system does not meet the technological requirements for the manufacture on its basis of products with improved sanitary and hygienic properties during operation, which are presented to medical devices, including: anti-decubitus mattresses, seat cushions, anatomical pillows under the back, under the head, insoles - arch support, orthopedic corsets, knee pads, shoes for various types of flat feet and foot defects, as well as upon receipt of polyurethane foam wound dressings.
Задача настоящего изобретения состояла в создании полиуретановой системы для изготовления изделий с улучшенными санитарно-гигиеническими свойствами при их эксплуатации, как за счет снижения обсемененности изделий микроорганизмами, так и за счет улучшения их химической стабильности вследствие снижения газовыделения летучих токсичных органических соединений, возникающих при эксплуатации изделий, т.е. под воздействием температуры, света, механических нагрузок и др. факторов, приводящих к деструкции полимерных материалов.The objective of the present invention was to create a polyurethane system for the manufacture of products with improved sanitary and hygienic properties during their operation, both by reducing the contamination of products with microorganisms, and by improving their chemical stability due to the reduction of gas evolution of volatile toxic organic compounds arising from the operation of products, those. under the influence of temperature, light, mechanical loads and other factors leading to the destruction of polymeric materials.
Для решения поставленной задачи предложена полиуретановая система для изготовления изделий с улучшенными санитарно-гигиеническими свойствами, содержащая составы на основе полиольного соединения А, изоцианатного соединения В и минерального агента С, который диспергирован в полиольном соединении А, при этом в качестве изоцианатного соединения В используют преполимеры метилендифенилдиизоцианатов MDI, а в качестве минерального агента С, диспергированного в полиольном соединении А, используют смесь наноструктурных порошков бентонита, интеркалированных ионами серебра Ag+ и ионами церия Се3+ при соотношении их в смеси, как 1: (5 -10) (вес.ч.), при этом для изготовления изделий используют полиуретановую систему, при следующем содержании компонентов, мас.%:To solve this problem, a polyurethane system for the manufacture of products with improved sanitary and hygienic properties is proposed, containing compositions based on polyol as one compound, isocyanate compound B and mineral agent C, which is dispersed in polyol as one compound, while methylene diphenyl diisocyanates prepolymers are used as isocyanate compound B MDI, and as a mineral agent C dispersed in the polyol as one compound A, a mixture of nanostructured bentonite powders is used, and intercalated by ions of silver Ag + and cerium Ce 3+ ions at a ratio in the mixture is 1: (5 to 10) (weight parts) while for manufacturing products using a polyurethane system, with the following component ratio, wt.%:
Согласно изобретению наноструктурный порошок бентонита, интеркалированный ионами церия (Се3+), получают при модификации 0,3-2,0% водным раствором азотнокислой соли церия Се(NO3)3·6Н2O полуфабриката бентонита, полученного после обогащения его катионами натрия (Na+) при обработке 3-10% водным раствором хлористого натрия с последующей очисткой от анионов хлора, а после интеркаляции бентонит очищают от солей натрия с последующим измельчением бентонита.According to the invention, a nanostructured bentonite powder intercalated by cerium ions (Ce 3+ ) is obtained by modification with a 0.3-2.0% aqueous solution of cerium nitrate salt Ce (NO 3 ) 3 · 6H 2 O of the bentonite semi-finished product obtained after enrichment with sodium cations (Na + ) when treated with a 3-10% aqueous solution of sodium chloride, followed by purification from chlorine anions, and after intercalation, bentonite is purified from sodium salts, followed by grinding of bentonite.
Согласно изобретению в качестве полиольного соединения А, предпочтительно, используют соединение с гидроксильным числом мг(КОН)/г - 66,0-77,0, содержанием воды 2, 0-4 мас.%.According to the invention, as the polyol as one compound A, preferably, a compound with a hydroxyl number of mg (KOH) / g of 66.0-77.0, water content of 2, 0-4 wt.% Is used.
Согласно изобретению соединение на основе метилендифенилдиизоцианатов MDI имеет количество изоцианатных групп NCO от 23, 8 до 40,0% от общего веса соединения и, предпочтительно, не более 30% от общего веса соединения.According to the invention, the MDI methylenediphenyldiisocyanate compound has an amount of NCO isocyanate groups of 23.8% to 40.0% of the total weight of the compound, and preferably no more than 30% of the total weight of the compound.
Согласно изобретению полиольное соединение А и изоцианатное соединение В при образовании полиуретановой системы для изготовления изделия имеют соотношение (2-3):(1-3) (вес.ч.).According to the invention, the polyol as one compound A and the isocyanate compound B during the formation of the polyurethane system for the manufacture of the product have a ratio of (2-3) :( 1-3) (parts by weight).
Согласно изобретению в качестве полиольного соединения А, предпочтительно, используют простой высокомолекулярный полиэфирполиол, полученный на основе окиси пропилена или окиси этилена, с молекулярной массой 3000-10000, содержанием воды 2,0-4,0 мас.%.According to the invention, as the polyol as one compound A, it is preferable to use a simple high molecular weight polyether polyol obtained on the basis of propylene oxide or ethylene oxide, with a molecular weight of 3000-10000, a water content of 2.0-4.0 wt.%.
Согласно изобретению высокомолекулярный полиэфирполиол на основе окиси пропилена или окиси этилена дополнительно содержит диспергированные в нем активационные добавки, а именно: катализатор уретанообразования на основе смеси третичных аминов и оловоорганических соединений при соотношении их 1:1, удлинитель цепи полиуретана, вспениватель, пенооткрыватель и пеноотвердитель, при следующем их содержании, мас.%:According to the invention, a high molecular weight polyether polyol based on propylene oxide or ethylene oxide additionally contains activation additives dispersed therein, namely, a urethane formation catalyst based on a mixture of tertiary amines and organotin compounds in a ratio of 1: 1, a polyurethane chain extender, a blowing agent, a foam opener and a hardener, when their following content, wt.%:
Согласно изобретению в качестве изоцианатного соединения В используют смесь преполимеров MDI, один из которых получен из смеси 4,4'-, 2,4'- и 2,2'-изомеров метилендифенилдиизоцианата с введением низкомолекулярного полиола из окиси пропилена с мол.м. 240-250-ед., а второй преполимер синтезирован термообработкой указанной смеси изомеров метилендифенилдиизоцианата.According to the invention, as the isocyanate compound B, a mixture of MDI prepolymers is used, one of which is obtained from a mixture of 4,4'-, 2,4'- and 2,2'-isomers of methylene diphenyl diisocyanate with the introduction of a low molecular weight polyol from propylene oxide with a mol.m. 240-250 units, and the second prepolymer is synthesized by heat treatment of the indicated mixture of methylene diphenyl diisocyanate isomers.
Согласно изобретению полиольное соединение А на основе окиси пропилена или окиси этилена и изоцианатное соединение В на основе указанной смеси преполимеров при образовании полиуретановой системы имеют соотношение (2-4):1 (вес.ч.).According to the invention, a polyol compound A based on propylene oxide or ethylene oxide and an isocyanate compound B based on said mixture of prepolymers during the formation of the polyurethane system have a ratio of (2-4): 1 (parts by weight).
При реализации настоящего изобретения подавляется рост микроорганизмов, снижается газовыделение летучих токсичных органических соединений при эксплуатации изделий, что значительно улучшает потребительские свойства эластомерных изделий медицинского назначения, полученных на основе полиуретановой системы по изобретению.When implementing the present invention, the growth of microorganisms is suppressed, the gas evolution of volatile toxic organic compounds is reduced during the operation of the products, which significantly improves the consumer properties of elastomeric medical products obtained on the basis of the polyurethane system according to the invention.
Данный результат объясняется:This result is explained by:
наличием в полиуретановой системе наноструктурного порошка бентонита, интеркалированного ионами серебра (Ag+), обладающими активностью против многих видов микроорганизмов (включая аэробные, анаэробные бактерии) и пролонгированностью их антимикробного и фунгицидного действия при контакте изделия с биологической средой;the presence in the polyurethane system of a nanostructured powder of bentonite intercalated with silver ions (Ag + ), which are active against many types of microorganisms (including aerobic, anaerobic bacteria) and the prolongation of their antimicrobial and fungicidal action upon contact of the product with the biological environment;
наличием в полиуретановой системе наноструктурного порошка бентонита, интеркалированного ионами церия (Се3+), обладающего антимикробным действием и улучшающего химическую стабильность полученных пенополиуретановых изделий, что проявляется в снижении газовыделения летучих токсичных органических соединений, при эксплуатации изделий, т.е. при воздействии таких факторов, как температура, свет, механические нагрузки и др. Данные обстоятельства объясняются высокой активностью ионов церия к ингибированию окислительных процессов.the presence in the polyurethane system of a nanostructured powder of bentonite intercalated with cerium ions (Ce 3+ ), which has an antimicrobial effect and improves the chemical stability of the obtained polyurethane foam products, which is manifested in a decrease in gas evolution of volatile toxic organic compounds during the operation of products, i.e. when exposed to factors such as temperature, light, mechanical stress, etc. These circumstances are explained by the high activity of cerium ions to inhibit oxidative processes.
При анализе известного уровня техники не выявлено технических решений с совокупностью признаков, соответствующих заявляемому техническому решению и обеспечивающих описанный выше результат.When analyzing the prior art, no technical solutions with a combination of features corresponding to the claimed technical solution and providing the result described above were found.
Приведенный анализ известного уровня техники свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критериям «новизна», «изобретательский уровень».The above analysis of the prior art indicates that the claimed technical solution meets the criteria of "novelty", "inventive step".
Заявляемое техническое решение может быть промышленно реализовано при использовании известных технологических процессов, оборудования и материалов, предназначенных для изготовления составов, препаратов медицинского назначения.The claimed technical solution can be industrially implemented using well-known technological processes, equipment and materials intended for the manufacture of compositions, medical products.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Сущность изобретения поясняется:The invention is illustrated:
представленными рисунками, где на Рис.1 и Рис.2 показаны хроматограммы полного ионного тока летучих органических соединений, выделяющихся из пенополиуретановых материалов, соответственно по Примерам 1 и 2;the presented figures, where Fig. 1 and Fig. 2 show chromatograms of the total ion current of volatile organic compounds released from polyurethane foam materials, respectively, according to Examples 1 and 2;
используемыми для реализации изобретения компонентами, примерами его осуществления и результатами испытаний.components used to implement the invention, examples of its implementation and test results.
Для реализации изобретения используют известные в фармацевтике и медицине активные вещества и полимерные компоненты, предназначенные для изготовления различных составов и средств.For the implementation of the invention using known in pharmaceuticals and medicine active substances and polymer components intended for the manufacture of various compositions and agents.
При реализации настоящего изобретения для изготовления пенополиуретановых эластичных изделий используют полиуретановую систему, содержащую полиольное соединение (компонент (А)) и изоцианатное соединение (компонент (В)), выбор которых определяют с учетом технологического процесса по изготовлению эластомерных изделий и их целевого назначения.When implementing the present invention for the manufacture of polyurethane foam elastic products, a polyurethane system is used containing a polyol as one compound (component (A)) and an isocyanate compound (component (B)), the choice of which is determined taking into account the technological process for the manufacture of elastomeric products and their intended purpose.
1. Для получения эластомерных изделий методом формования с использованием RIM-технологии (реакционно-инжекционный метод), предпочтительно, используемой для получения ортопедических изделий, таких как противопролежневые матрасы, сидения-подушки, анатомические подушки под спину, под голову, используют следующие компоненты.1. To obtain elastomeric products by molding using RIM technology (reaction-injection method), preferably used to obtain orthopedic products, such as decubitus mattresses, pillow seats, anatomical pillows under the back, under the head, the following components are used.
1.1. Полиольное соединение (компонент А) - торговый препарат Voralux™ НК 490, с гидроксильным числом, мг(КОН)/г - 66,0-77,0 и содержанием воды 2,16-2,54%.1.1. The polyol compound (component A) is a Voralux ™ NK 490 trade preparation with a hydroxyl number, mg (KOH) / g of 66.0-77.0 and a water content of 2.16-2.54%.
1.2. Изоцианатное соединение (компонент В) - торговый препарат Specflex™ NE 371, относящийся к преполимерам метилендифенилдиизоцианатам MDI, количество изоцианатной группы (NCO) в которых от 28,8 до 30,8% от общего веса преполимера.1.2. The isocyanate compound (component B) is a Specflex ™ NE 371 trade preparation, which refers to MDI methylene diphenyl diisocyanates prepolymers, the amount of isocyanate group (NCO) in which is from 28.8 to 30.8% of the total weight of the prepolymer.
Названные в п.1. 1 и 1.2 препараты наиболее оптимальны для получения эластомерных изделий методом формования с использованием RIM-технологии (реакционно-инжекционный метод), предпочтительно, используемой для получения ортопедических изделий.Called in paragraph 1. 1 and 1.2, the preparations are most optimal for producing elastomeric products by molding using RIM technology (reaction-injection method), preferably used to produce orthopedic products.
Указанное в изобретении количественное содержание в полиуретановой системе полиольного соединения (компонент А) и изоцианатного соединения (компонента В) с учетом заданного их соотношения оптимально. При уменьшении количественного содержания данных компонентов в системе и при изменении их весового соотношения качественно ухудшается процесс уретанообразования при формовании изделия либо значительно изменяются технические характеристики получаемых изделий по их плотности. Данный параметр является определяющим при получении изделий ортопедического назначения выше указанного типа и находится, предпочтительно, в пределах от 80 до 100 кг/м3.The quantitative content indicated in the invention in the polyurethane system of the polyol as one compound (component A) and the isocyanate compound (component B), taking into account their predetermined ratio, is optimal. With a decrease in the quantitative content of these components in the system and with a change in their weight ratio, the urethane formation process worsens qualitatively when the product is molded, or the technical characteristics of the resulting products significantly change in their density. This parameter is decisive when receiving products of orthopedic purpose above the specified type and is preferably in the range from 80 to 100 kg / m 3 .
2. Для получения эластомерных изделий в виде раневых повязок, согласно методике, описанной в патенте №2379060, по которой формирование повязок осуществляют непосредственно на раневой поверхности после смешивания компонентов (А) и (В) полиуретановой системы для ее получения, используют следующие компоненты.2. To obtain elastomeric products in the form of wound dressings, according to the method described in patent No. 2379060, in which the formation of dressings is carried out directly on the wound surface after mixing components (A) and (B) of the polyurethane system to obtain it, use the following components.
2.1 Полиольное соединение (компонент А) - простой высокомолекулярный полиэфирполиол, полученный на основе окиси пропилена или окиси этилена, с молекулярной массой 3000-10000 и содержанием воды 2,0-4,0 мас.%. Данный продукт имеет торговое наименование ЛАПРОЛ 3003, 3603, 5003, 6003, аналоги этих продуктов имеют товарные названия «Карадол» и «Десмофен».2.1 Polyol compound (component A) is a simple high molecular weight polyether polyol obtained on the basis of propylene oxide or ethylene oxide, with a molecular weight of 3000-10000 and a water content of 2.0-4.0 wt.%. This product has the trade name LAPROL 3003, 3603, 5003, 6003, analogues of these products have the trade names “Karadol” and “Desmofen”.
2.1.1 Активационные добавки, а именно: катализатор уретанообразования, удлинитель цепи полиуретана, пенооткрыватель, пеноотвердитель и вспениватель. В качестве вспенивателя используют органические низкокипящие жидкости, например Н-пентен, изопентен, метилциклопентен и др. В качестве катализатора уретанообразования используется смесь третичных аминов и оловоорганических соединений при соотношении их 1:1 (мас.ч.), например триэтилендиамин и дибутилоловодиолеат. Смеси третичных аминов и оловоорганических соединений обладают синергетическим эффектом. В качестве удлинителя цепи используют алканоламины.2.1.1 Activation additives, namely: urethane formation catalyst, polyurethane chain extender, foamer, foam hardener and blowing agent. Organic low-boiling liquids, for example, N-pentene, isopentene, methylcyclopentene, and others, are used as a blowing agent. A mixture of tertiary amines and organotin compounds is used as a urethane catalyst at a ratio of 1: 1 (parts by weight), for example, triethylenediamine and dibutyltin dioleate. Mixtures of tertiary amines and organotin compounds have a synergistic effect. Alkanolamines are used as chain extender.
В качестве пеноотвердителя используют полиметилендисилоксаны, например Дабко 2525 производства фирмы Айр Продакс или Тегостаб 8715 производства фирмы Гольдшмидт. Для регулируемого пенооткрывания используют высокомолекулярные полиолы.Polymethylene disiloxanes, for example, Dubco 2525 manufactured by Air Prodax or Tegostab 8715 manufactured by Goldschmidt, are used as a foaming agent. For controlled foaming, high molecular weight polyols are used.
Указанные выше активационные добавки диспергированы в полиольном соединении (компонент А) по п.2.1. Заданное по изобретению количественное содержание активационных добавок оптимально по условиям получения эффективной полиуретановой системы, предназначенной для получения изделий в виде повязок для закрытия ран различной этиологии, что подтверждается известным техническим решением по патенту №2379060.The above activation additives are dispersed in the polyol as one compound (component A) according to paragraph 2.1. Specified according to the invention, the quantitative content of activation additives is optimal according to the conditions for obtaining an effective polyurethane system designed to obtain products in the form of dressings for closing wounds of various etiologies, which is confirmed by the known technical solution according to patent No. 2379060.
2.2. Изоцианатное соединение (компонент В) - смесь преполимеров, один из которых получен из смеси 4,4'-, 2,4'- и 2,2'-изомеров метилендифенилдиизоцианата (дифенилметандиизоцианата) с введением низкомолекулярного полиола из окиси пропилена с мол.м. 240-250-ед., а второй предполимер синтезирован термообработкой указанной смеси изомеров дифенилметандиизоцианата. Указанное изоцианатное соединение (компонент В) имеет торговое наименование Супрасек 2456 (фирма Хантсман) - см. патент №2379060.2.2. The isocyanate compound (component B) is a mixture of prepolymers, one of which is obtained from a mixture of 4,4'-, 2,4'- and 2,2'-isomers of methylene diphenyl diisocyanate (diphenylmethane diisocyanate) with the introduction of a low molecular weight polyol from propylene oxide with a mol.m. 240-250 units, and the second prepolymer is synthesized by heat treatment of this mixture of diphenylmethanediisocyanate isomers. The specified isocyanate compound (component B) has the trade name Suprasek 2456 (Huntsman company) - see patent No. 2379060.
Выбранное для реализации настоящего изобретения данное изоцианатное соединение (компонент В), его количественное содержание в полиуретановой системе, заданное по настоящему изобретению весовое соотношение между используемыми в ней полиольным и изоцианатным компонентами оптимально и соответствует условиям изготовления раневых повязок с заданной плотностью получаемых повязок от 44 кг/м3 до 100 кг/м3, что подтверждается известным техническим решением по патенту №2379060.The isocyanate compound (component B) selected for the implementation of the present invention, its quantitative content in the polyurethane system, the weight ratio defined by the present invention between the polyol and isocyanate components used in it is optimal and corresponds to the conditions for the manufacture of wound dressings with a given density of the obtained dressings from 44 kg / m 3 up to 100 kg / m 3 , which is confirmed by the known technical solution according to patent No. 2379060.
3. Для реализации настоящего изобретения по созданию полиуретановой системы, предназначенной для изготовления эластомерных изделий указанного выше их медицинского назначения, и вне зависимости от используемых для их получения технологических методов, в полиуретановой системе используют диспергированный в полиольном компоненте (А) минеральный агент (С) на основе наноструктурных порошков бентонита.3. For the implementation of the present invention to create a polyurethane system intended for the manufacture of elastomeric products of the aforementioned medical purpose, and regardless of the technological methods used to obtain them, a mineral agent (C) dispersed in the polyol as one component (A) is used on the polyurethane system based on nanostructured bentonite powders.
3.1. Наноструктурный порошок бентонита, интеркалированный ионами серебра (Ag+).3.1. Nanostructured bentonite powder intercalated by silver ions (Ag + ).
Данный антимикробный агент получен по известной технологии, описанной в патенте RU №2330673.This antimicrobial agent obtained by the known technology described in patent RU No. 2330673.
Для получения антимикробного агента используют природный минерал - монтмориллонит (бентонит Na-формы), который обрабатывают 3-10% водным раствором хлористого натрия с последующей промывкой и фильтрованием полученного полуфабриката для удаления хлора. Полуфабрикат бентонита затем модифицируют 10-20% раствором нитрата серебра, производят выдержку модифицируемого бентонита в указанном солевом растворе. Полученный продукт после интеркаляции очищают от солей натрия, измельчают с получением порошка бентонита. Размер частиц порошка бентонита, предпочтительно, не более 150 нм. Обработку минерала названными растворами солей производят при соотношении, вес.ч.: бентонит: раствор 1:(10-40). В зависимости от количества активирующих, модифицирующих агентов порошок бентонита, интеркалированный ионами серебра, содержит от 2 до 8 мас.% серебра.To obtain an antimicrobial agent, a natural mineral is used - montmorillonite (Na-form bentonite), which is treated with a 3-10% aqueous solution of sodium chloride, followed by washing and filtering the resulting semi-finished product to remove chlorine. The bentonite semi-finished product is then modified with a 10-20% silver nitrate solution, and the modified bentonite is kept in the indicated saline solution. After intercalation, the obtained product is purified from sodium salts and ground to obtain bentonite powder. The particle size of the bentonite powder is preferably not more than 150 nm. The mineral is treated with the said salt solutions at a ratio, parts by weight: bentonite: solution 1: (10-40). Depending on the amount of activating, modifying agents, bentonite powder intercalated with silver ions contains from 2 to 8 wt.% Silver.
Указанное количество названного металла в бентонитовых порошках оптимально. Увеличение содержания металлов приводит к возрастанию затратной части по получению антимикробного агента, а при уменьшении - снижается антимикробная активность.The indicated amount of the named metal in bentonite powders is optimal. An increase in the metal content leads to an increase in the costly part of obtaining an antimicrobial agent, and with a decrease, the antimicrobial activity decreases.
Заданное по настоящему изобретению количественное содержание наноструктурного порошка бентонита, интеркалированного ионами серебра, оптимально. При уменьшении содержания данного антимикробного агента в составе полиольного компонента (А) ухудшаются антимикробные свойства полиуретановой системы, предназначенной для получения эластомерного изделия. Повышение количественного содержания данного антимикробного агента увеличивает затраты на изготовление.The quantitative content of the nanostructured powder of bentonite intercalated with silver ions as defined by the present invention is optimal. With a decrease in the content of this antimicrobial agent in the composition of the polyol as one component (A), the antimicrobial properties of the polyurethane system designed to produce an elastomeric product are deteriorated. Increasing the quantitative content of this antimicrobial agent increases manufacturing costs.
3.2. Наноструктурный порошок бентонита, интеркалированный ионами церия (Се3+).3.2. Nanostructured bentonite powder intercalated by cerium ions (Ce 3+ ).
Данный продукт получают при модификации 0,3-2,0% водным раствором азотнокислой соли церия Ce(NO3)3·6Н2O полуфабриката бентонита, полученного после обогащения его катионами Na+ при обработке 3-10% водным раствором хлористого натрия с последующей очисткой от анионов хлора. После интеркаляции бентонит очищают от солей натрия с последующим измельчением бентонита, предпочтительно, до размера частиц не более 150 нм. При выборе соли Ce(NO3)3·6Н2O исходили из того, что церий (металл переменной валентности) активно взаимодействует с кислородом с образованием диоксида церия (СеO2), являющегося антиоксидантом, которому свойственно инактивирующее и блокирующее воздействие на образование пероксидных, гидропероксидных радикалов, генерируемых при окислительных процессах. Данный металл относится к биологически совместимым материалам и используется в медицине, например в протезировании, стоматологии.This product is obtained by modification with a 0.3-2.0% aqueous solution of cerium nitrate salt Ce (NO 3 ) 3 · 6Н 2 O of the bentonite semi-finished product obtained after enrichment with Na + cations during treatment with a 3-10% aqueous solution of sodium chloride, followed by purification from chlorine anions. After intercalation, bentonite is purified from sodium salts, followed by grinding of bentonite, preferably to a particle size of not more than 150 nm. When choosing the salt Ce (NO 3 ) 3 · 6Н 2 O, it was assumed that cerium (a metal of variable valency) actively interacts with oxygen to form cerium dioxide (CeO 2 ), which is an antioxidant that has an inactivating and blocking effect on the formation of peroxide hydroperoxide radicals generated by oxidative processes. This metal belongs to biocompatible materials and is used in medicine, for example, in prosthetics, dentistry.
При реализации настоящего изобретения в процессе интеркаляции полуфабриката бентонита, полученного после обогащения его катионами Na+, использовали 0,5% водный раствор азотнокислого церия Ce(NO3)3·6Н2O.When implementing the present invention in the process of intercalation of the semi-finished bentonite obtained after its enrichment with Na + cations, a 0.5% aqueous solution of cerium nitrate Ce (NO 3 ) 3 · 6H 2 O was used.
Полученный после интеркаляции, очистки и измельчения порошок бентонита содержит церий в количестве не более 0,5 мас.%.The bentonite powder obtained after intercalation, purification and grinding contains cerium in an amount of not more than 0.5 wt.%.
Заданное по настоящему изобретению количественное содержание наноструктурного порошка бентонита, интеркалированного ионами церия (Се3+), оптимально по условиям блокирования свободных радикалов, пероксидов, образующихся при окислительных процессах в эксплуатируемых изделиях.The quantitative content of the nanostructured powder of bentonite intercalated with cerium ions (Ce 3+ ), as defined by the present invention, is optimal according to the conditions for blocking free radicals and peroxides formed during oxidative processes in operating products.
При уменьшении содержания данного компонента снижается общая активность взаимодействия ионов церия со свободными радикалами, пероксидами. Повышение количественного содержания данного компонента в полиольном компоненте увеличивает затратную часть на изготовление.With a decrease in the content of this component, the overall activity of the interaction of cerium ions with free radicals and peroxides decreases. The increase in the quantitative content of this component in the polyol as one component increases the cost of manufacturing.
На этапе получения полуфабрикатов бентонита, обогащенных катионами натрия, использовали 5% водный раствор хлористого натрия, а на этапе наноструктурирования бентонита, интеркалированного ионами серебра (Ag+) или ионами церия (Се3+), использовали ультразвуковой диспергатор Sonopuls HD-2070, фирма Bandelin, мощность- 35-75 Вт/см2, частота - 20-50 кГц.At the stage of preparation of bentonite semi-finished products enriched in sodium cations, we used a 5% aqueous solution of sodium chloride, and at the stage of nanostructuring of bentonite intercalated with silver ions (Ag + ) or cerium ions (Ce 3+ ), we used a Bandelin Sonopuls HD-2070 ultrasonic dispersant , power - 35-75 W / cm 2 , frequency - 20-50 kHz.
Для оценки размеров частиц бентонита использовали метод микроскопии.To assess the particle size of bentonite used the method of microscopy.
Были получены полиуретановые системы по следующим примерам.Polyurethane systems were prepared according to the following examples.
Пример 1Example 1
1.1. Изготовление полиольного компонента (А) для полиуретановой системы для получения эластомерных изделий методом формования с использованием RIM- технологии (реакционно-инжекционный метод). Данный метод был использован для изготовления пенополиуретановых ортопедических подушек под голову. Всего было изготовлено 163 ед.подушек. Для изготовления подушек были использованы специальные пресс-формы с соответсвующим профилем.1.1. The manufacture of the polyol as one component (A) for the polyurethane system to obtain elastomeric products by molding using RIM technology (reaction-injection method). This method was used to make polyurethane foam orthopedic pillows for the head. In total 163 units of pillows were made. For the manufacture of pillows, special molds with the appropriate profile were used.
В жидкий полиольный компонент (А) - торговый препарат Voralux™ НК 490, была введена (путем перемешивания в течение 2 час при циркуляции под давлением) смесь наноструктурных порошков бентонита, интеркалированных ионами серебра (Ag+) и ионами церия (Се3+), при соотношении их в смеси 1:8. Всего было использовано: 200 литров полиола и 0,192 кг названной смеси наноструктурных порошков бентонита.A mixture of nanostructured bentonite powders intercalated with silver ions (Ag + ) and cerium ions (Ce 3+ ) was introduced into the liquid polyol component (A), the commercial preparation Voralux ™ NK 490, (by stirring for 2 hours while circulating under pressure) with a ratio of 1: 8 in the mixture. In total, 200 liters of polyol and 0.192 kg of the mixture of nanostructured bentonite powders were used.
На 200 л (~185 кг) полиольного компонента (А) использовали изоцианатный компонент (В) - торговый препарат Specflex™ NE 371 в количестве 72,0 кг. Соотношение полиольный компонент (А): изоцианатный компонент (В) составило 2,6:1,01 (вес.ч.).For 200 l (~ 185 kg) of the polyol as one component (A), the isocyanate component (B) was used — the Specflex ™ NE 371 trade preparation in an amount of 72.0 kg. The ratio of the polyol as one component (A): the isocyanate component (B) was 2.6: 1.01 (parts by weight).
Полученную полиуретановую систему в количестве 1,085 кг компонента (А) и 0, 421 кг компонента (В) использовали для получения профилированной полиуретановой подушки, имеющей следующие ориентировочные параметры: ширина - 34 см, длина - 50 см, толщина профиля (min) - 7,0 см, толщина профиля (max) - 12,0 см. Ориентировочный объем подушки: 0,016-0,017 м3.The resulting polyurethane system in an amount of 1.085 kg of component (A) and 0.41 kg of component (B) was used to obtain a profiled polyurethane pillow having the following indicative parameters: width - 34 cm, length - 50 cm, profile thickness (min) - 7, 0 cm, profile thickness (max) - 12.0 cm. Approximate pillow volume: 0.016-0.017 m 3 .
В специализированную форму из двух сопел под давлением подавали полиольный компонент (А) и изоцианатный компонент (В). После начала вспенивания (старт - 30 сек) форму закрывали крышкой. В целом реакция уретанообразования длилась 10 мин. Сформированную подушку вынимали из пресс-формы и сушили при комнатной температуре. В результате данного технологического процесса, указанного количества используемых в полиуретановой системе компонентов были получены эластичные изделия (ортопедические подушки под голову) плотностью от 87 кг/м3 до 90 кг /м3, что соответствует технологическим требованиям к данному виду изделий. Масса подушек - 1,4-1,5 кг.The polyol component (A) and the isocyanate component (B) were fed under pressure to a two-nozzle mold. After the foaming started (start - 30 sec), the mold was closed with a lid. In general, the reaction of urethane formation lasted 10 minutes The formed pad was removed from the mold and dried at room temperature. As a result of this process, the specified number of components used in the polyurethane system, elastic products (orthopedic pillows for the head) with a density of 87 kg / m 3 to 90 kg / m 3 were obtained, which corresponds to the technological requirements for this type of product. The mass of the pillows is 1.4-1.5 kg.
Пример 2 - контрольныйExample 2 - control
Данный пример был осуществлен в соответствии с примером 1, но при отсутствии в полиуретановой системе диспергированного в полиольный компонент (А) минерального компонента (С) на основе смеси наноструктурных порошков бентонита.This example was carried out in accordance with example 1, but in the absence in the polyurethane system dispersed in the polyol as one component (A) mineral component (C) based on a mixture of nanostructured powders of bentonite.
При реализации данного примера были получены эластичные изделия (ортопедические подушки под голову) плотностью от 80 кг/м3 до 83 кг/м3.When implementing this example, elastic products (orthopedic pillows for the head) with a density of 80 kg / m 3 to 83 kg / m 3 were obtained.
Пример 3Example 3
Полиольный компонент (А) (торговое наименование ЛАПРОЛ 3003) готовится путем тщательного смешивания: 100 мас.ч. полиола и следующих добавок, мас.ч.:The polyol component (A) (trade name LAPROL 3003) is prepared by thorough mixing: 100 wt.h. polyol and the following additives, parts by weight:
В полиольный компонент (А), содержащий названные активационные добавки, дополнительно вводят минеральный компонент (С) на основе смеси наноструктурного порошка бентонита, интеркалированного ионами серебра (Ag+) или ионами церия (Се3+), при соотношении их в смеси 1:8, и при количественном содержании на полиольный компонент (А) - 0,1 мас.ч.In the polyol as one component (A) containing the mentioned activation additives, the mineral component (C) is additionally introduced based on a mixture of nanostructured bentonite powder intercalated with silver ions (Ag + ) or cerium ions (Ce 3+ ), with a ratio of 1: 8 in the mixture , and with quantitative content on the polyol as one component (A) - 0.1 wt.h.
В качестве изоцианатного компонента (В) использовался Супрасек 2456 фирмы Хантсман, содержащий 29,5 мас.% NCO-групп.As the isocyanate component (B), Suprasec 2456 from the Huntsman company was used, containing 29.5 wt.% NCO groups.
При изготовлении полиуретановой системы на 100 мас.ч. полиольного компонента (А) добавляется 33 мас.ч. изоцианатного компонента (В).In the manufacture of a polyurethane system per 100 parts by weight polyol as one component (A) is added 33 wt.h. isocyanate component (B).
Осуществляли смешение полиольного компонента (А) с изоцианатным (В) в полиэтиленовой емкости 350-400 мл при комнатной температуре (20°С). Через 50-60 сек после смешения композицию наносили на модель раны. Через 3-5 минут после нанесения композиция превращается в пористую «губку», которая прочно удерживается на поверхности раны. Образование пенополиуретановой «губки» (пенополиуретановой повязки) характеризуется следующими показателями:The polyol as one component (A) was mixed with the isocyanate (B) in a polyethylene container of 350-400 ml at room temperature (20 ° C). 50-60 seconds after mixing, the composition was applied to a wound model. 3-5 minutes after application, the composition turns into a porous “sponge”, which is firmly held on the surface of the wound. The formation of polyurethane foam "sponge" (polyurethane foam dressing) is characterized by the following indicators:
старт - 25 сек,start - 25 seconds
подъем - 140 сек,rise - 140 seconds
плотность полученной пенополиуретановой массы (изделия) - 63 кг/м3.the density of the obtained polyurethane foam mass (product) is 63 kg / m 3 .
Пример 4 - контрольныйExample 4 - control
Данный пример был осуществлен в соответствии с Примером 3, но при отсутствии полиольном компоненте (А) диспергированного минерального компонента (С) на основе смеси наноструктурных порошков бентонита.This example was carried out in accordance with Example 3, but in the absence of a polyol component (A) of a dispersed mineral component (C) based on a mixture of nanostructured bentonite powders.
При реализации данного примера были получены пенополиуретановые изделия плотностью от 60 кг/м3.When implementing this example, polyurethane foam products with a density of 60 kg / m 3 were obtained.
Пример 5 - контрольныйExample 5 - control
Данный пример был осуществлен в соответствии с Примером 3, но при наличии в полиольном компоненте (А) диспергированного минерального компонента (С) на основе наноструктурного порошка бентонита, интеркалированного ионами церия (Се3+) в количестве 0,1 мас.ч.This example was carried out in accordance with Example 3, but in the presence of a dispersed mineral component (C) in the polyol as one component (A) based on nanostructured powder of bentonite intercalated with cerium ions (Ce 3+ ) in an amount of 0.1 wt.h.
При реализации данного примера были получены пенополиуретановые изделия плотностью от 63 кг/м3.When implementing this example, polyurethane foam products with a density of 63 kg / m 3 were obtained.
Эффективность использованных полиуретановых систем для получения изделий с улучшенными санитарно-гигиеническими свойствами по Примерам 3, 4 и 5 оценивалась на наличие антисептических свойств полученных по этим Примерам изделий.The effectiveness of the polyurethane systems used to obtain products with improved sanitary and hygienic properties in Examples 3, 4 and 5 was evaluated for the antiseptic properties of the products obtained in these Examples.
Оценку антисептических свойств проверяли путем выращивания в чашках Петри колоний микроорганизмов (S.aureus), затем помещали в чашки образцы пенополиуретановых изделий, изготовленных по Примерам 3, 4 и 5, выдерживали их при комнатной температуре в течение 5- 7 дней, после истечении которых измеряли задержку роста тест-организмов. Корреляцию проводили по 4-5 опытам. Результаты исследования показали:The evaluation of antiseptic properties was checked by growing microorganism colonies (S.aureus) in Petri dishes, then samples of polyurethane products made according to Examples 3, 4 and 5 were placed in cups, kept at room temperature for 5-7 days, after which they were measured growth retardation of test organisms. Correlation was carried out in 4-5 experiments. The results of the study showed:
отсутствие роста колоний S.aureus на образцах изделий (под микроскопом), изготовленных по Примеру 3, на 7-е сутки;the lack of growth of S.aureus colonies on product samples (under a microscope) made according to Example 3, on the 7th day;
наличие роста колоний S.aureus на поверхностях образцов изделий (под микроскопом), изготовленных по Примеру 4, на 5-е сутки;the presence of the growth of S.aureus colonies on the surfaces of product samples (under a microscope) made according to Example 4, on the 5th day;
рост колоний S.aureus на поверхностях образцов изделий (под микроскопом), изготовленных по Примеру 5, имело место на 5-е сутки, но поверхность обсемененности микроорганизмами составила 3% от общей поверхности обсемененности образца по Примеру 4.the growth of S.aureus colonies on the surfaces of product samples (under a microscope) made according to Example 5 took place on the 5th day, but the surface contamination by microorganisms was 3% of the total surface contamination of the sample according to Example 4.
Приведенные исследования подтверждают, что санитарно-гигиенические свойства изделий, полученных при использовании полиуретановых систем, наиболее эффективны при наличии в полиольном компоненте (А) смеси наноструктурных порошков бентонита, интеркалированных ионами серебра (Ag+) и ионами церия (Се3+).The above studies confirm that the sanitary and hygienic properties of products obtained using polyurethane systems are most effective when a mixture of nanostructured bentonite powders intercalated by silver ions (Ag + ) and cerium ions (Ce 3+ ) is present in the polyol as one component (A).
Эффективность использованных полиуретановых систем для получения изделий с улучшенными санитарно-гигиеническими свойствами по Примерам 1 и 2 оценивалась на наличие газовыделения токсичных летучих органических соединений из полученных по этим Примерам изделий, что характеризует химическую стабильность полиуретановых систем, используемых для изготовления эластомерных изделий медицинского назначения.The effectiveness of the used polyurethane systems to obtain products with improved sanitary and hygienic properties according to Examples 1 and 2 was evaluated for the presence of gas evolution of toxic volatile organic compounds from the products obtained according to these Examples, which characterizes the chemical stability of the polyurethane systems used for the manufacture of elastomeric medical devices.
Оценка осуществлялась методом термодесорбционной хроматомасс-спектрометрии (ГОСТ Р ИСО 16000. «Воздух замкнутых помещений», часть 6).The assessment was carried out by thermal desorption chromatography-mass spectrometry (GOST R ISO 16000. “Air in enclosed spaces”, part 6).
По результатам санитарно-химических испытаний пенополиуретановых изделий, изготовленных с использованием полиуретановых систем по Примерам 1 и 2, установлено:According to the results of sanitary-chemical tests of polyurethane foam products made using polyurethane systems according to Examples 1 and 2, it was found:
при термоокислительной деструкции пенополиуретановых материалов выделение высокотоксичных химических соединений (летучих органических соединений, главным образом мономерных остатков) при использовании в полиуретановой системе по Примеру 1 полиольного компонента (А), модифицированного агентом (С) на основе смеси наноструктурного порошка бентонита, интеркалированного ионами Ag+ и Се3+, на 1-2 порядка величины меньше по сравнению с материалами изделий, изготовленных без использования указанного агента (С) - Пример 2, что подтверждается рис.1 и рис.2, на которых представлены хроматограммы полного ионного тока летучих органических соединений, выделяющихся из пенополиуретановых материалов.during thermo-oxidative degradation of polyurethane foam materials, the release of highly toxic chemical compounds (volatile organic compounds, mainly monomer residues) when used in the polyurethane system according to Example 1 of the polyol component (A) modified by agent (C) based on a mixture of nanostructured powder of bentonite intercalated by Ag + ions and Ce 3+ , 1-2 orders of magnitude less compared to materials of products manufactured without the use of the specified agent (C) - Example 2, which is confirmed by rice .1 and Fig. 2, which show chromatograms of the total ion current of volatile organic compounds released from polyurethane foam materials.
Таким образом, приведенные исследования в целом подтверждают, что при использовании полиуретановой системы по настоящему изобретению для изготовления эластичных изделий значительно улучшаются их санитарно-гигиенические свойства, как в части подавления роста микроорганизмов, так и в части снижения газовыделения летучих токсичных органических соединений при эксплуатации изделий.Thus, the above studies generally confirm that when using the polyurethane system of the present invention for the manufacture of elastic products, their sanitary and hygienic properties are significantly improved, both in terms of suppressing the growth of microorganisms and in terms of reducing the gas evolution of volatile toxic organic compounds during operation of the products.
Claims (9)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010138861/05A RU2447098C1 (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Polyurethane system for making elastic articles with improved sanitary properties |
| PCT/EP2011/065637 WO2012038273A1 (en) | 2010-09-22 | 2011-09-09 | Polyurethane system for manufacturing elastic means with improved sanitary and hygienic properties |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010138861/05A RU2447098C1 (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Polyurethane system for making elastic articles with improved sanitary properties |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2447098C1 true RU2447098C1 (en) | 2012-04-10 |
Family
ID=44800983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010138861/05A RU2447098C1 (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Polyurethane system for making elastic articles with improved sanitary properties |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2447098C1 (en) |
| WO (1) | WO2012038273A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2040530C1 (en) * | 1989-03-18 | 1995-07-25 | Метцелер Шаум Гмбх | Method of preparing nonflammable elastic polyurethane foam |
| RU2379060C2 (en) * | 2006-03-03 | 2010-01-20 | Анатолий Александрович Куранов | Jellous polyurethane foam dressing for various wound closing |
| RU2009105824A (en) * | 2006-07-24 | 2010-08-27 | Басф Се (De) | SUBSTRATE FROM POLYURETHANE WITH A LOW LEVEL OF EMISSION, A SPRAYED SYSTEM BASED ON POLYURETHANE TO CREATE SUCH SUBSTANCE AND USE SUCH SUBSTANCE |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3241450A1 (en) | 1982-11-10 | 1984-05-10 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | DIPHENYLMETHANE-DIISOCYANATE-BASED POLYISOCYANATE MIXTURES CONTAINING LIQUID URETHANE GROUPS, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND THE USE THEREOF FOR THE PRODUCTION OF POLYURETHANE SOFT FOAMS |
| GB8908490D0 (en) | 1989-04-14 | 1989-06-01 | Ici Plc | Prepolymers |
| US5068280A (en) | 1989-09-12 | 1991-11-26 | The Dow Chemical Company | Polyurethane and/or polyurea dispersions in active hydrogen-containing compositions |
| DE4001556A1 (en) | 1990-01-20 | 1991-07-25 | Bayer Ag | NEW POLYISOCYANATE MIXTURES AND THEIR USE IN THE PRODUCTION OF SOFT POLYURETHANE FOAMS |
| DE4204395A1 (en) | 1992-02-14 | 1993-08-19 | Bayer Ag | METHOD FOR THE PRODUCTION OF CALTENING POLYURETHANIC SOFT FORMULA SUBSTANCES |
| TW324728B (en) | 1994-04-27 | 1998-01-11 | Mitsui Toatsu Chemicals | Soft polyurethane foam and process of producing the same |
| RU2330673C1 (en) | 2006-11-22 | 2008-08-10 | Закрытое акционерное общество "Институт прикладной нанотехнологии" | Method of production of anti-infective agent |
-
2010
- 2010-09-22 RU RU2010138861/05A patent/RU2447098C1/en not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-09-09 WO PCT/EP2011/065637 patent/WO2012038273A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2040530C1 (en) * | 1989-03-18 | 1995-07-25 | Метцелер Шаум Гмбх | Method of preparing nonflammable elastic polyurethane foam |
| RU2379060C2 (en) * | 2006-03-03 | 2010-01-20 | Анатолий Александрович Куранов | Jellous polyurethane foam dressing for various wound closing |
| RU2009105824A (en) * | 2006-07-24 | 2010-08-27 | Басф Се (De) | SUBSTRATE FROM POLYURETHANE WITH A LOW LEVEL OF EMISSION, A SPRAYED SYSTEM BASED ON POLYURETHANE TO CREATE SUCH SUBSTANCE AND USE SUCH SUBSTANCE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012038273A1 (en) | 2012-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5201993B2 (en) | Infection resistant polyurethane foam, process for its production and its use in bactericidal wound coverings | |
| AU701887B2 (en) | Process for making flexible foams | |
| US6271277B1 (en) | Process for making flexible foams | |
| US8852639B2 (en) | Antimicrobial foam and method of manufacture | |
| EP1960452B1 (en) | Process for producing viscoelastic polyurethane foams | |
| US20090234039A1 (en) | Shoe soles displaying water absorbing properties | |
| EP2807203A1 (en) | Low-density foam and foam-based objects | |
| RU2013111996A (en) | APPLICATION OF FOAM POLYURETHANE AS A WOULD BANDAGE IN VACUUM THERAPY | |
| WO2009080218A2 (en) | Infection-resistant cellular hydrophilic prepolymer based polyurethane foams, methods for producing the same and use thereof in antiseptic wound dressings | |
| EP2180905A1 (en) | A medical dressing comprising an antimicrobial agent | |
| JP4679728B2 (en) | Method for preparing molded polyurethane material | |
| CN110563911A (en) | Antibacterial sponge and preparation method thereof | |
| JP4053635B2 (en) | Antibacterial polyurethane resin and method for producing the same | |
| JP5490426B2 (en) | Polyurethane foam for microbial immobilization support | |
| RU2447098C1 (en) | Polyurethane system for making elastic articles with improved sanitary properties | |
| JP4620893B2 (en) | Antibacterial polyurethane foam | |
| ES2774274T3 (en) | Polyurethane foams with disinfecting and / or bleaching effect | |
| JP4104537B2 (en) | Production method of polyurethane foam | |
| JP2004256794A (en) | Antibacterial polyurethane foam | |
| KR20080066316A (en) | Flexible polyurethane foam to reduce smell and increase the antimicrobial properties and manufacturing method for the same | |
| JP2000290496A (en) | Polyurethane foam having photocatalytic function | |
| MXPA04012687A (en) | Process for preparing a moulded polyurethane material. | |
| KR100506356B1 (en) | Manufacturing method of sponge and carrier using the sponge | |
| JP3995173B2 (en) | Antibacterial polyurethane foam | |
| JPH0135012B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130923 |