Жидкий отвердитель для форполимера с концевыми изоцианатными группами

Жидкий отвердитель для форполимера с концевыми изоцианатными группами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЖИДКИЙ ОТВЕРДИТЕЛЬ ДЛЯ ФОРПОЛИМЕРА С КОЙЦЕВЬВ4И ИЗОЦИАНАТНЬВШ {ГРУППАМИ, включакмций ароматический i диамин к гидрокс.илсодержащий олигомер , о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с Еввлью умеяьиюния коэффициента сухого рения, получаемого в результате отверждения конечного продукта, в качестве .жидкого рлигомера он содержит гщдроксилсодержащий диеиовый оп№еом№К с функциональностью 0,8-1,2 и молекулярной маесой 500-5000 при.следуют соотношении ингредиентов|. мае.ч.: ; Ароматический диамин 50-90 гидроксилсодбржавщй диеновый олягамер 10-50 8

СОЮЗ СОВЕ7СНИХ

ИМФФми .ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н kBIQPCNENIV аемратвЛЬСтвм

» гад» Ь

3 (21) 3346031/23 05 (22) 09.10 .81 (46) 15 ° 07 ° 83 Вюл. 9 26 . (72) В.Н. Саракуэ, Г.И.. Тиманьков и П.А. С ии и (53) 678.664(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 806715, кл..С 08. С 13/32

2. Патент Великобритании 9 854476, кл. С 3 Н, 1960 °

3. Авторское. свидетельство СССР

9 615095, кл. С 08 G 18/32, 1976 (прототип). (54)(57) ЖИДЕИИ ОТВВРДИТЕЛЬ ДЛЯ ФОР»

ПОЛИМЕРА С КОНЦЕВЬМИ ИЗОЦИАНАТНЬИ4И

SU.„А

350 С 08 G 18 32 С 08 (. 75 04

ГРУПНАИИ, вклкианщий ароматический диамин и гндроксилсодераащий олигомер, отличающийся тем, что, с целью умеиыаения коэффициента cyxore трения., получаемого в результате отзеридения конечного продукта, s качестве .иидкого олигомера он содерзит гидроксилсодериащий диеновый олигомер с функциональностью 0,8-1,2 и молекулярной массой 500-5000 при. следующем соотнощении ингредиентов, мас.ч.:

Ароматический диамин 50-90

Гидроксилсодермащий диеновый олигомер 10-50

1О

Изобретение относится к жидким отвердителям, включающим ароматический диамин и гидроксилсодержащий жид. кий олигомер для отверждения форполимеров с концевыми изоцианатными группами, используемым:,для изготовления литьеных изделий.

Известен жидкий отвердитель для форполимеров с концевыми изоцианатными группами, включающий ароматический диамин и гидроксилсодержащий жидкий олигомер с функциональностью

4, в качестве которого используется фосфорсодержащий полиол при массоЙом соотношении полиола и диамина

40-70/60-30. Жидкий отвердитель обес-!5 печинает увеличение времени жизни полиуретаноной композиции(до 90 мин) для форполимера с концевыми изоцианатными группами — продуктом. реакции бифункционального полимера бу- 20 тадиена с молекулярной массой 2000 и толуилендиизоцианата в массовом соотношении 5:1 $1j .

Однако при приготовлении указанных жидких отвердителей используют- 25 ся гидроксилсодержащие жидкие оли.гомеры с функциональностью 2 и бо; лее, вследствие чего при смешении с форполимером с концевыми изоцианатными группами при эквимолярном соотношении реакционных групп форполимера и жидкого отвердителя (NC0/NH + . OH = !) молекулы жидкого олигомера при отнерждении форполимера входят н полимерную цепь, изменяют свое агрегатное состояние и превращаются, как и другие составляющие заливочной композиции, в твердое эластомерное состояние, характеризующееся для полиуретанон высоким коэффициентом. сухого трения, 40 и, как следствие, низкой стойкостью изделий в условиях трения при отсутствии смачивания °

Известен жидкий отвердитель для форполимерон с концевыми изоцианатны-45 ми группами, включающий ароматический диамин и гидроксилсодержащий жидкий олигомер с функциональностью

2,5-3, в качестве которого используется касторовое масло, при мас- 50 совом соотношении касторового масла и диамина 50-75/50-25 2 j.

Данный отвеодитель обеспечивает значительное увеличение времени жизни полиуретановой композиции, но 55 коэффициент сухого трения им отвержденных композиций остается высоким. о о

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому эффекту является жидкий отвердитель для форполимера 60 с концевыми изоцианатными группами, включающий ароматический диамин и гидроксилсодержащий олигомер. В качестве гидроксилсодержащего олигомера используют полиэтиленгликоль или полиоксилпропиленгликоль с функ циональностью 1,8-2, причем массовое соотношение гидроксилсодержащего олигомера и диамина составляет

40-25:60:75 (3).

Однако коэффициент сухого трения отвержденных таким отвердителем композиций также высок.

Цель изобретения - уменьшение коэффициента сухого трения, получаемого н„, результате отверждения конечного продукта. указанная цель достигается тем, что жидкий отвердитель, для форполимера с концевыми изоцианатными группами, включающий ароматический диамин и гидроксилсодержащий олигомер, в качестве жидкого олигомера содержит гидроксилсодержащий диеновый олигомер с функциональностью

0,8-1,2 и молекулярной массой 5005000 при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

Ароматический диамин 50-90

Гидроксилоодержащий диеноный олигомер . 10-50

Данный жидкий отвердитель предназначен для форполимеров с концевыми изоцианатными группами íà основе полиэфирон, диеновых гидроксилсодержащих олигомеров и диизоцианатов .

Применение данного жидкого отвердителя предусматривает воэможность введения целевых добавок — катализаторов, наполнителей и т.д.

Пример 1 (контрольный) .

Жидкий отвердитель для форполимеров с концевыми изоцианатными группами готовят смешением расплавленного ароматического диамина с полиоксипропиленгликолем (функциональность 1,95, молекулярная масса 600), причем ингредиенты взяты в следующем соотношении, в мас.ч.:

З,З-Дихлор-4-,4-диаминодифенилметан 60

Полиоксипропиленгликоль 40

150 г полученного жидкого отвердителя смешивают с 100 г форполиме ра с концевыми изоцианатными группами - продуктом реакции. полиэтиленадипината и толуилендииэоцианата в массовом соотношении 5:1 (ФППТ), при 90 С (при соотношении функциональных групп форполимера и жидкого отвердителя NC0/(NH +ОН) = 1/0,9).

Полученную смесь отверждают при 120 С в течение.3 ч.

Время жизни приготовленной композиции и свойства отвержденной сме:си, полученной в этом примере и всех последующих, приведены в таблицее

Пример 2 {контрольный).

Жидкий отнердитель для форполимеров с концевыми изоцианатными группами

1028б85 готовят смешением расплавленного ароматического диамина с полиэтиленгликолем с функциональностью 2,0 и молекулярной массой 2000, причем ингредиенты. взяты в следующем соотношении, мас.ч.:

3 З-Дихлор-4, 4- диаминодифенилметан б0

Полиэтиленгликоль - 40

50 г полученного жидкого отвердителя смешивают с 100 г форполиме- 10 ра с концевчми изоцианатными группами ФППТ при 90 С (при соотношении функциональных групп форполимера и жидкого отвердителя NCO/(NH + ОН):

1 ° - -.15

?полученную смесь отверждают при

120 С в течение 3 ч.

Пример 3. Жидкий отвердитель для форполимера с концевыми изоцианатными группами готовят сме - О шением расплавленного диамина с жид-> ким гидроксилсодержащим блок-сополимером бутадиена с изопреном (БСБИ) с функциональностью 0,8 и молекулярной массой 500, причем ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас.ч.:

З,З-Дихлор-4,4-диаминодифенилметан 90

БСБИ 10

11,1 г полученного жидкого отвер- З1 дителя смешивают с 100 r форполимера с концевьии изоцианатными группами ФППТ при 90 С (иэ расчета 10 r

3,3-дихлор-4,4-диаминодифенилметана на 100 r форполимера). 35

Полученную смесь отверждают при 120 С в течение 10 ч.

Пример 4. Жидкий отвердитель для форполимеров с концевыми изоцианатными группами готовят сме- 4О . шением расплавленного ароматического диамина с жидким БСБИ с функциональностью 0,8 и молекулярной массой:500, причем ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас,ч,:

3,3-Дихлор-4-диаминодифенилметан 50

БСБИ 50

22 r полученного жидкого отвердй» теля смешивают с 100 г форполимера д о концевыми иэоцианатными группами ФППТ при 90 С (иэ расчета 11 г 3,3-дихйор

-4,4-диаминодифенилметана на 100 r .форполимера NCO/(йН + ОН) = 1/0,9.

Полученную смесь отверждают при

120 С в течение 10 ч, Пример 5. Жидкий отверди тель для форполимеров с концевыми изоцианатными группами готовят сме- 60 шением расплавленного диамнна с жидким БСБИ с функциональностью 0,8 и молекулярной массой 500, причем ингредиенты взяты в следующем соот ношении, мас.ч.г 65

3,3-Дихлор-4,4-диаминодифенилметан 70

БСБИ 30

15 r полученного жидкого отвердителя смешивают с 100 г форполимера с концевыми иэоцианатными группами

ФППТ при 90 С (из расчета 10 г

3 3-дихлор-4,4-диаминодифенилметана на 100 г форполимера) .

Полученную смесь отверждают при

120 С в течение 10 ч.

Пример б. Жидкий отверди-тель, для форполимеров с концевыми изоцианатными группами готовят смешением расплавленного ароматического диамина с жидким гидроксилсодержащим блок-сополимером бутадиена с пипериленом (СПДП) с функциональностью 1,2 и молекулярной массой

5000, причем ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас.ч.г п- и и -Фенилдиамин 50

СПДП 50

20 r полученного жидкого отвердителя смешивают с 100 г форполимера с концевыми изоцианатными группами ФППТ при 90 С (из расчета 10 r

3 3-дихлор-4у4-диаминодифенилметана на 100 r форполимера).

Полученную смесь отверждают при

120 С в течение 10 ч.

Пример 7 ° Жидкий отвердИ= тель для форполимеров с концевыми изоцианатньми группами готовят смешением расплавленного -ароматического диамина с жидким гидроксилсодержащим полимером бутадиена (ДП) с молекулярной массой 2500 и функцио нальностью 0,95, причем ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас.ч.:

Ъ

3, З-Дихлор-4, 4-диаминодифенилметан 50

Ф 50

20 г полученного жидкого отвердителя смешивают с 100 г форполимера с концевыми.изоцианатными группамипродуктом реакции бифункционального полимера бутадиена с молекулярной массой 200 и толуилендииэоцианата s массовом соотношении 511 (ФПДТ), при 90 С (из расчета 10 г 3,3-дихлор-4,4-диаминодифенилметана на

100 г форполимера), Полученную смесь отверждают при

120 С в течение 10 ч. Пример 8 (контрольный к примерам. 3-7). Жидкий отвердитель для форполимеров с концевыми иэоцианат» ными группами готовят. смешением рас» плавленного диамина с жидким БСБИ с функциональностью 0,8 и молекулярной массой 500, причем ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас.ч.:

З,З-Дихлор-4,4-диаминодифенилметан 95

БСБИ 5

1028685

10 5 r полученного жидкого отвердителя смешивают с 100 r форполимера с концевыми изоцианатными группами ФППТ при 90 С (из расчета 10 r

3,3-дихлор-4,4-диаминодифенилметана "Ha 100 r форполимера). .Полученную смесь отверждают при

120 С в течение 10 ч.

Пример 9 (контрольный к примерам 3-7). Жидкий отвердитель для форполимеров с концевыми Согруппами готовят смешением расплав.ленного диамина с жидким БСБИ .с функциональностью 0,8 и молекулярной массой 500, причем ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас.ч.:

3,3-Дихлор-4,4-диаминодифенилметан 40

БСБИ 60

20 г полученного жидкого отвердителя смешивают с 100 r форполиме ра с концевыми изоцианатными группами ФППТ при 90 С (из расчета 10 r

3,3-дихлор-4,4-диаминодифенилмета- на на 100 г форпалимера).

Полученную смесь отверждают при

120 С в течение 10 ч.

Пример 10. Жидкий отвердитель для форполимеров с концевыми изоцианатными группами готовят смешением расплавленного ароматического диамина с жидким гидроксилсодержащим блок-сополимером бутадиена с изопреном (БСБИ) с функциональностью 0,8 и молекулярной массой 2000 .при соотношении 3,3-дихлор-4,4-диаминодифенилметана к БСБИ 50:50.

20 r. полученного жидкого отвердителя смешивают с 100 r форполимера с изоцианатными группами ФППТ при 90 C....

Полученную смесь отверждают при

120 С в течение 10 ч.

Пример 11. Жидкий отвер.дитель готовят и смешивают с форполимером как в примере 10, используя

БСБИ с молекулярной массой 5000.

Пример 12 (контрольный к примерам 3-5, 10 и 11). Жидкий отвержитель готовят и смешивают с форполимером как в примере 10, используя БСБИ с молекулярной массой 450.

Пример 13 (контрольный к примерам 3-5, 10 и 11). Жидкий отвердитель готовят и смешивают с форполимером как в примере 10, используя БСБИ с молекулярной массой 5500. и р и м е р 14, Жидкий отвердитель готовят .и смешивают с форпо лимером как в примере 10, используя

БСБИ с функциональностью 1.0.

Пример 15. Жидкий отверди тель готовят и смешивают с форполимедом как в примере 10. используя

БСБИ с Функциональностью 1.2.

П D. и м е D 16 (контрольный к поимеоам 3-5. 10. 11. 14 и 15).

Жидкий отвердитель готовят и смешивают с форполимеоом как в примере 10. используя БСБИ с фчнкциональностью О, 7.

Пример 17 (контрольный к примерам 3-5, 10, 11, 14 и 15).

Жидкий отвердитель готовят и смешивают с форполимером как в примере

10, используй БСБИ с функциональностью 1,3 °Пример 18. Жидкий отвердитель готовя и смешивают с форполимером .как в примере 10, используя

15 в качестве гидроксилсодержащего диенового олигомера - гидроксилсодержащий полимер изопрена с функциональностью 1,.2, молекулярной массой 2000.

Пример 19. Жидкий отвердитель готовят и смешивают с форполимером как в примере 10, используя в качестве гидроксилсодержащего диенового олигомера — гидроксилсодер25 жащий полимер пиперилена с Функцио- . нальностью 1,1, молекулярной массой 2500 °

Пример 20. Жидкий отвердитель готовят и смешивавт с форполимером как в примере 10, используя в качестве диамина - ксилилендиамин.

Пример 21 (контрольный).

Жидкий отвердитель для форполимеров с концевыми изоцианатными группами готовят сь ешецием бутадиола молекулярной массой 90 с триэтаноламином при их мольном соотношении 1:1.

18 г полученного жидкого отвердителя смешивают со 100 г форполимера с изоцианатными группами íà ос40 нове гидроксилсодержащего сополимера бутадиена с пипериленом с .молекулярной массой 1870 и функциональ ностью 1,7 при 90 С.

Полученную смесь отверждают при 120 С в течение 10 ч. Из таблицы видно, что жидкий отвердитель, включающий ароматический диамин и гидроксилсодержащий диеновый олигомер при массовом соотношении первого ко второму 50-90/50"10, обеспечивает снижение и стабильность коэффициента сухого трения, сохраняя при этом большое время жизни отверждаемой композиции.

Нри использовании жидкого отвердителя, содержащего менее 10 мас, ч. гидроксилсодержащего диенового оли- . гомера, резко уменьшается время

60 жизни отверждаемой композиции и увеличивается коэффициент сухого трения. В случае применения жидкого отвердителя, содержащего более

5000 мас.ч. гидроксилсодержащего диенового олигомера, ухудшаются дру.

1028685 гне физико-механические показателй отвержденной композиции.

1 (кон- 2 (контрольный) трольный) I

3 4

Свойства

L -1 а б а - б

Прочность на разрыв, кг/см 220 220 220 220 240 250 225 225 215 215! Остаточное удлинение после разрыва, Ъ 6 6

8 8

6 6

6 6 4

Потери гидро . ксилсодержащего олигомера, мас,В

10 . 0 0 0 . О.

0 О. 0

Коэффициент трения по сухой стали . . 0,11 0,25 0,27 0,27 0,12 0,12 0,11 0 11 0,10 0,10

Время жизни, аин 60

60 — 70 - 60

Ъ ееее» ееее

Продолжение таблицы!

9 (конт+

И

Свойства

8 (контрольныйй) l (° L., 6

° (а б - а б е»

Ирочность на разрыв, кг/см 220

220 220 220 .250 250 160 ::160 225 . 225

Остаточное удлинение, после . разрыва, Ъ

4 4 18 .:;18 3

33 3

Потери гндроксилсодержащеro олигомера, мас.Ъ

0 0 0

0 0

0 0 0 0

Коэффициент трения по сухой CTBJ1H 0,11

011 012 012 0 28 02& 0 10 010 011 011

; Время жизни, MHH 60

5 . - 90

60

Таким образом использование жидкого отвердителя; содержащего в качестве жидкого олигомера гидро ксилсадержащий диеновый.олнгомер с функциональностью 0,8-1,2 и молекулярной массой 500е500 при массовом соотношении ароматического диамина к указанному жидкому олигомеру

50-90/50-10 приводит к сохранению большого времени жизни отверждаююй комнозиции. Благодаря применению гидроксилсодержащего диенового олигомера с функциональностью 0 8-1 2< молекула этого-олигомера при отверж денни химически связывается с цепями полимера, что обеспечивает практическое отсутствие.ее миграции из отвержденного полимера,-в то же время она не меняет свое агрегатное состояние> поскольку связана с цепью полимера только одной реакционной группой и обеспечивает самосмазывание изделия в условиях трения при отсутствии внешнего смачивания, что снижает коэффициент сухого трения и увеличивает срок службы издеДТИЯ»

1028685

Продолжение таблицы

1(4

15 а б а, б а б

Прочность на разрыв, кг/см 231

231 228 228 217 217 232 232 227 227 233. 233

3 3 4 4

6 6 5. 5 а4 4

0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0

Коэффициент .трения по сухой стали 0,12 р,12р,12 р,120,11 0,110,10 0,100,11 0,11 0 12 0,25

Время жизни, мин 60

10 7 60 — 60 — 60 - 60

»»

) Ъ

Продолжение таблицы

17 к онтГ рольный) а б а.;б а

Прочность на разрыв, кг/см 241 241 225 225 239 239 224 224 174 174

4 4 4 3

5 3 3

0 0 0 0 . 0

0 0

0,18 0,18 0,11 0,11 0 ° 12 0,12 0,11 0.11 0.28 0.28

Время жизни, мин

60 . - 60 60

30

30 а - Сразф после отверждения литьевой композиции б - Через 30 сут.после отверждения литьевой композиции при испытании в контакте с водой и машинным маслом.

ВНИИПИ Заказ4890/22 Тираж 494 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4

Остаточное удлинение после разрыва, % 4 !

Потери гидро-, ксилсодержащеro олигомера, мас.%

1 Остаточное удлинение после разрыва, %

Потери гидроксилсодержащего олигомера, мас.%

Коэффициент трения по сухой стали

127контрольный ) 13 коитрольный) 16 кон-. трольный)