Полиуретан в качестве связующего для лаков с низкой температурой отверждения

Полиуретан в качестве связующего для лаков с низкой температурой отверждения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид«ву(22) Заявлено 100781 (21) 3315356/23-05 (311M. Êë.

С 08 G 18/66

С 09 D 3/72 с присоединением заявки МГосударственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритвтОпубликовано 072383 Бюллетень М 9

РЗ) УДК 678. 664 (088. 8) Дата опубликования описания: 070383

Н.A. Маличенко, Ю.В. Маличенко, Б.Ф. Маличенко, В.С. Гутыря, В.Т. Скляр, Н.A. Цымбаленко, Э.С„--Арустамян, А.Ю. Шапошникова и В.A. Ямский (72) Авторы изобретения

Сектор нефтехимии Института физико-органической химии и углехимии AH Украинской ССР и Государственйый ордена

"Знак Почета" научно-исследовательский и проектный.

r институт лакокрасочной промышленности (71) Заявители (54) ПОЛИУРЕТАН В КАЧЕСТВЕ СВЯЗУЮЩЕГО

ДЛЯ ЛАКОВ С НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ

ОТВЕРЖДЕНИЯ

Изобретение относится к новью химическим соединениям, конкретно — к полиуретанам общей формулы:

МФ, ON а-Ы-в-з -а, OCOWN-Ф-МН496-З -О- „

0ЕМИ-& WCOгде R — остаток глицерина; кт - остаток адипиновой кислоты; R — остаток фталевой кислоты; R — остаток дифенилметан-4,4-диизоцианата;

R — остаток полиалкиленгликольадипината; и 2-4, в качестве связующего для лаков с низкой темпе.— ратурой отверждения.

Известно использование в качестве связующего для лаков полиуретана на основе полиэфируретана и изоцианурата 1 ). однако лак на основе данного полиуретанового связующего отверждает» ся при 100 С в течение 10 мин или при 40-50оС в течение 2-3 ч.

Целью изобретения является синтез нового полиуретанового связующего для лаков с низкой температурой отверждения.

Полиуретан получают путем взаимодействия полиэфира на основе глицерина, диэтиленгликоля, фталевой

5 и адипиновой кислот испольэуейго в виде 60%-ного раствора в циклогексане (полиэфир марки 10-47) с макроизоцианатом (продукт взаимодействия дифенилметан-4,4-диизоци1 аната и полиэтиленгликольадипината или полибутиленгликольадипииата) при перемешивании в течение 2 ч при 50-55 С и дальнейшем охлаждении.

Соотношение полиэфир 10-47:макроизоцианат 1:0,5-1г1 по весу в пересчете на 100% полиэфир 10-47.

Получают полиуретан общей формулы2

- а-а - -а -й

-e . еееа-в -змее-Ф-еФЗК-зз- нМФгде R — остаток глицерина; R — oc1 таток адипиновой кислоты; R — остаток фталевой кислоты; R - остаток дифенилметан-4,4-дииэоцианата

В4 — остаток полиалкиленгликольадипината, и 2-4.

1002308

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (соотношение полиэфир 10-47:макроизоцианат=1:1).

В колбу с механической мешалкой помещают 37 г макродиизоцианата (полученного из 62 r дифенилметан-4,4/

-диизоцианата и 32 r Ьолиэтиленгликольадипината или полибутиленгликольадипината, оба с молекулярной массой 2000) и 63,8 r полиэфира марки 10-47 (по ТУ 6-10-1511-75) или 38,28 г в пересчете на 100Ъ-ннй продукт, и перемешивают при 50-55 С в течение 2 ч. Охлаждают. Пробу 5 г густой массы наносят на чистую стеклянную пластинку и сушат при 80 С в вакууме (2 тор) до постоянной массы. Получают продукт желтого цвета с т. пл. 185о С (разл. ) . Выход составляет 99,9Ъ. Полимер растворим в диметилформамиде, диметилацетамиде, N-метил-2-пирролидоне.

Найдено, Ъ: С 56,28, 56,35;

Н 6,20, 6,25; N 0,82, 0,97. (С о Н то g 06 )и ° 25

Вычислено, %: С 56, 39; Н 6, 14;

N 1,01.

ИК-спектр: полоса амид I 1660 см ю амид II 1540 см ", амид I II 1230 см свободные группы ОН 3500 см ". Молекулярные массы полиуретанов определяют методом диффузии и титрованием концевых изоцианатных групп дибутиламином. Точность определения методом диффузии +10%, методом титрования +1%. Для свежеприготовленных образцов полимеров оба метода дают значение молекулярных масс

4000+300, что соответствует значениям п = 2. При хранении полимера молекулярная масса увеличивается 40 и достигает максимального значения

8700+300, что соответствует значениям и = 4.

Пример 2 (соотношение по- 4 лизфир 10-47:макродиизоцианат-1:0,65), В колбу с механической мешалкой помещают 71,8 г макродиизоцианата (полученного из 62 r дифенилметан-4,4-дииэоцианата и 32 r полиэтиленгликольадипината или полибутиленгликольадипината, оба с молекулярной массой 2000) и 184,3 г полиэфира марки 10-47 или 110,5 г в пересчете на 100Ъ-ный эфир 10-47. Перемешивают, поднимая в течение 40 мин температуру до 55 С. Перемешивают при 50-55 С 2 ч, охлаждают. Пробу

5 г густой жидкости наносят на чистую стеклянную пластинку и сушат в вакууме (2 тор) при 80©С до удаления циклогексанона. Получают полиуретан с т. размягчения 120-130 С ° о

Выход 99,9%. Полимер растворим в диметилформамиде, диметилацетамиде, N-метил-2-пирролидоне и ограничено 65 в ацетоне, метилэтилкетоне, циклогексаноне.

Найдено, %: С 55,41, 55,49;

Н 6,50, 6, N 0 95, 0,98. (С92 Н1зо 2.О4-у)м

Вычислено, Ъ: С 55,70, Н 6,55;

N 0,90.

Молекулярные массы полиуретанов определяли методами, приведенными в примере 1. Для свежеприготовленного полимера молекулярная масса составляет 3900+300, что соответствует значениям и = 1,85. При хранении полимера молекулярная масса увеличивается, достигая значений, 8700+

+300, что соответствует значениям п=4 2.

ИК-спектр: полоса амид I 1660 см

1 амид 111 1220 см, амид 1 1 1542 см, свободные группы ОН 3500 см ".

На основе полученного по изобретению полиуретана был изготовлен лак коричневого цвета, содержащий, вес.Ъ: полиуретан — 3,07; циклогексанон — 1,24; 95,07; краситель коричневого цвета (ТУ 6-14-788-72)-0,62.

В полученный раствор окунают пенополиуретановую подошву на 45 с, затем ее помещают в термошкаф и при

80 С отверждают 2 мин.

Получают покрытие коричневого цвета.

В таблице приведены свойства покрытия.

Водостойкость определяют следующим образом.

Металлическую пластинку покрывают лаком и отверждают по режиму, приведенному в таблице.

Пластинку с покрытием погружают в воду на 1 ч. Знак (+) означает, что после обработки водой пленка не становится матовой.

Адгезию определяют следующим образом.

На пластинке, покрытой лаком, лезвием наносят надрезы через 1 мм..

К надрезам прижимают липкую ленту и резко ее отрывают. Знак (+) означает отсутствие на липкой ленте частичек лакового покрытия, что свидетельствует о хорошей адгеэии.

Таким образом, введение в молекулу полиэфира марки 10-47 радикалов R и К обеспечило снижение температуры отверждения связующего до 80-90 С, ускорился процесс отверждения связующего до 2-3 мин при

80-90 С, что позволило испольэовать лак на основе данного связующего для отделки пенополиуретановых подошв обуви на существующих автоматических линиях, а также повысить усталостную прочность пленки, что гарантирует качество отделки лаком на весь установленный срок носки обуви.

1002308

Наименование свойств

Прототип

Температура отверждения, OC

80

80

100

Время отверждения, мин

Водостойкость

Адгезия

Формула изобретения

Полиуретан общей формулы

Составитель Н. Хрусталева

Редактор Б. Федотов Техред A.Ач Корректор М. Коста

Заказ 1723/9 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, E-35, Раушская наб., д; 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где R R — ос1 таток адипиновой кислоты; R — осФ таток фталевой кислоты; R — оста ток дифенилметан-4,4 -диизоцианата;

R4 — остаток полиалкиленгликольадипината, п = 2-4, в качестве связующего для лаков с низкой температурой отверждения.

Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе

35 1. Постников В.А., Ямский В.A., Чередникова Е.Г. Полиуретановый лак

УР-5112. Ж. "Лакокрасочные материалы и их применение", Р 3, 1978, с.. бб (прототип).