Полимерная композиция

Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая низкомолекулярный диенуретановый олигомер с концевыми изоцианатными группами к мол. м. 500-2000, мономерный диизоцианат и минеральное масло, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения кристаллиза- , ции композиции и возможности ее нанесения при низких температурах, она в качестве минерального масла содержит масло, выбранное из группы, включающей веретенное масло, трансформаторное масло, соляровое масло, и дополнительно линейный полидиенуретан с концевыми изоцианатными группами, мол.м. 30000-50000 при следующем соотношении компонентов, мае.ч: Низкомолекулярный диенуретановый олигомер с концевыми изоцианатными группами 100 Мономерный диизоцианат1 ,5-2,5 Линейный полидиенуретан с концевыми изоцианат- (Л ными группами 0,03-0,2 Минеральное масс ло0,04-0,15

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 5-2,5

О, 04-0, 15

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3481679/23-05 (22) 11.08.82 (40) 23.03.84 Бюл. 9 11 72) О.H.Ñàðàêóç, A.Ã.Cèíàéñêèé, В.Н.Саракуз, Г.И.Рутман, Э.Р.адигамов и Ф.Г.Нагаев (53) 667. 633. 263. 3(088. 8) (56) 1.,Патент CQIA М 2877212, кл..260-775, опублик. 1959.

2. Авторское свидетельство СССР

283569, кл. С 08 0 18/62, 1967 (прототип). (54) (57) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, включающая низкомолекулярный диенуретановый олигомер с концевыми изоцианатными группами и мол. м. 500-2000, мономерный диизоцианат и минеральное масло, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения кристаллизации композиции и возможности ее нанесения при низких температурах, она

3(5I) С 09 D 3/72; С 08 Ь 75/04;

09 3/10 в качестве минерального масла содержит масло, выбранное из группы, включающей веретенное масло, трансформаторное масло, соляровое масло, .и дополнительно линейный полидиенуретан с концевыми изоцианатными группами, мол.м. 30000-50000 при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Низкомолекуляр- ный диенуретановый олигомер с концевыми изоцианатными группами 100

Мономерный диизоцианат

Линейный полидиенуретан с концевыми иэоцианат-. ными группами 0,03-0,2

Минеральное масло

1081189

Изобретение относится к полимерным композициям, а именно к полимерным композициям на основе низкомолекулярных диенуретановых олигомеров с концевыми изоцианатными группами и мономерных дииэоцианатов, используемых для изготовления антикоррозионных покрытий, эаливочных компаундов, герметиков.

Известна полимерная композиция, содержащая диенуретановый олигомер lO с концевыми изоцианатными группами продукт взаимодействия олигодиендиола мол.м. 600-12000 и диизоцианата и мономерного диизоцианата. Отвержденная композиция имеет высокую элас 15 тичность, гидролитическую стойкость и мороэостойкость до -60 С (1) .

Однако композиция обладает повышенной склонностью к кристаллизации при хранении при минусовых температурах, особенно при молекулярных массах диенуретанового олигомера с концевыми изоцианатными группами менее 2000, которые обеспечивают получение высоких физико-механических показателей композиции в отвержденном состоянии.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является полимерная композиция, содержащая диену- ЗО ретановый олигомер с концевыми изоцианатными группами, продукт взаимодействия олигодиендиола и вазелиновое масло (2J.

Введение ваэелинового масла в сос-35 тав композиции на основе олигомеров молекулярной массы менее 2000 приводит к значительному сокращению процессов кристаллизации в ней при температурах до (-12)-(-15) С. Однако 40 при более низких температурах (-30 C) скорость кристаллизации композиции существенна, что значительно затрудняет ее использование в условиях зимнего времени, так как требуется предварительный длительный прогрев полимерной композиции.

Целью изобретения является уменьшение кристаллизации композиции и возможность ее нанесения при низких температурах.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, включаю.щая низкомолекулярный диенуретановый олигомер с концевыми иэоцианатными группами и мол.м. 500-2000, 55 мономерный диизоцианат, минеральное масло, в качестве минерального масла содержит масло, выбранное из группы, включающей веретенное масло, трансформаторное масло, соляровое 60 масло, и дополнительно линейный полидиенуретан с концевыми изоцианатными группами мол.м. 30000-50000 при следующем соотношении компонентов, мас.ч: 65

1 5-2,5

Низкомолекулярный диенуретановый олигомер с концевыми иэоцианатными группами 100

Мономерный диизоцианат

Линейный полидиенуретан с концевыми иэоцианатными группами 0,03-0,2

Минеральное масло 0,04-0,15

В качестве ниэкомолекулярных диенуретановых олигомеров с концевыми изоцианатными группами используют олигомеры, получаемые взаимодействием полимеров, сополимеров или блок-сополимеров бутадиена, изопрена, стирола, акрилонитрила или других олефиновых, диолефиновых и Ж олефиновых углеводородов мол.м. 5002000 с диизоцианатами при мольном соотношении 2,0-2,1:1.

В качестве мономерного диизоцианата используют 2,4-толуилендиизоцианат, 2,6-толуилендииэоцианат, гексаметилендиизоцианат, дифенилметандиизоцианат и др.

В качестве минерального масла используют низковязкие минеральные масла: веретенное, трансформаторное, соляровое и др.

В качестве линейного полидиенуретана мол.м. 30-50 тыс. с концевыми изоцианатными группами используют полимеры, полученные на основе перечисленных выше полимеров, сополимеров или блок-сополимеров олефиновых, диолефиновых и g -олефиновых углеводородов и диизоцианатов, тех же, что использованы при получении низкомслекулярного диенуретанового олигомера с концевыми изоцианатными группами при мольном соотношении

0,95-0,98:1.

Композицию готовят последовательным смешением при 20-60 С ниэкомолео кулярного диенуретанового олигомера с концевыми иэоцианатными группами с иНгредиентами. Возможно использова. ние предварительно приготовленных смесей линейного полидиенуретана мол.м. 30-50 тыс с концевыми изоцианатными группами с минеральным маслом, а также низкомолекулярного диенуретанового олигомера с концевыми изоцианатными группами с мономерным диизоцианатом.

Композицию наносят при температуре (-30) — (+25)ОС кистевым методом, шпателем а при температуре компози о ции 40-60 С возможно использование метоца напыления.

Отверждение композиции осуществляют в присутствии влаги. Однако

1081189

45 для ускорения процесса отверждения следует вводить в композицию непосредственно перед использованием отверждающие агенты, такие как диметилбензиламин, тризтаноламин и другие иэ расчета эквимолярного соотношения реакционноспособных групп или каталитические количества агенТоВ тримеризации.

Композиция обладает низкой кристаллизуемостью даже при температу- 10 рах хранения ниже — 25ОС. Этим устраняется необходимость очень длительного прогрева композиции для снятия кристаллизации и перевода композиции в текучее состояние, что, 15 существенно облегчает работу в зимний период времени.

Пример 1. Полимерную композицию, полученную последовательным смешением при 50 С 100 мас.ч. низкомолекулярного диенуретанового олигомера с концевыми изоцианатными группами (НДО) — продукта взаимодействия гидроксилсодержащего блок-сополимера бутадиена и изопрена (4:1)

25 мол.м. 1700 и 2,4-толуилендиизоцианата в мольном отношении 2:1,4 мас.ч. мономерного диизоцианата — 2,4-толуилендиизоцианата,0,03 мас.ч. линейного полидиенуретана (ЛП) мол.м .

50 тыс. с концевыми изоцианатными группами — продукта взаимодействия гидроксилсодержащего блок-сополимера бутадиена с изопреном (4:1) мол.м. 1700 и 2,4-толуилендиизоцианата в мольном соотношении 0,98:1, 0,1 мас.ч. веретенного масла, наносят при -30ОС на металлическую форму шпателем и отверждают в присутствии влаги при 500С в течение 48 ч.

Пример 2. Полимерную компо- 40 зицию получают смешением компонентов, описанных в примере 1, в следующем соотношении, мас.ч: НДО 100; мономерный диизоцианат 4; ЛП 0,10; веретенное масло 0,10.

Композицию наносят и отверждают по методике примера 1.

Пример 3. Полимерную композицию, полученную последовательным смешением при 25 С 100 мас.ч. НДΠ— 5П прддукта взаимодействия гидроксилсодержащего пол. изопрена мол.м. 1200 и 2,б-толуилендиизоцианата: при мольюом соотношении 2:1,4 мас.ч. мономер,ного 2,6-толуилендиизоцианата, 0,06 мас.ч. ЛП мол.м. 50 тыс.с концевыми изоцианатными группами — продукта взаимодействия гидроксилсодержащего полииэопрена и 2,б-толуилендииэоцианата в мольном соотношении

0,98:1, 0,1 мас.ч. веретенного масла, смешивают при -30 C с 1,5 мас.ч. фенилглицидилового эфира и 1,5 мас.ч диметилбензиламина, наносят при

-30 С на металлическую форму и отО верждают при 25 С в течение 48 ч. 65

Пример 4. Полимерную компо- зицию, полученную смешением компонентов, описанных в примере 3, в количестве, мас.ч.: НДО 100; мономерный диизоцианат 4; ЛП 0,15; веретенное масло 0,1, наносят и отверждают по методике, описанной в примере 3.

Пример 5 (контрольный) . Полимерную композицию, полученную смешением компонентов, описанных в примере 3, в следующем соотношении, мас.ч.;

НДО 100; мономерный диизоцианат 4;

ЛП 0,01; веретенное масло 0,10, наносят и отверждают по методике, описанной в примере 3.

Пример б. Полимерную компоо зицию, полученную смешением при 60 С

100 мас.ч. НДΠ— продукта взаимодействия гидроксилсодержащего сополимера бутадиена с нитрилом акриловой кислоты (8 мас.Ъ) мол.м 1500 и 1,6гексаметилендиизоцианата в мольном соотношении 2,0:1,4 мас.ч мономерного 1,6-гексаметилендиизоцианата, 0,06 мас.ч. ЛП мол.м. 50 тыс. с концевыми изоцианатными группами — продукта взаимодействия гидроксилсодержащего сополимера бутадиена с нитрилом акриловой кислоты (8 мас.Ъ) мол.м 1500 и 1,б-гексаметилендииэоцианата в мольном соотношении 0,981, 0,15 мас.ч. веретенного масла, причем с использованием предварительно приготовленной смеси ЛП с веретенным маслом, смешивают при 20 С с 9,5 мас.ч. метафенилендиамина, наносят при 20 С на металлическую форму кистью и отверждают при 80 С в течение 8 ч.

Пример 7. Полимерную композицию, полученную смешением компонентов, описанных в примере б, в следующем соотношении. мас.ч: НДО 100; мономерный диизоцианат 4; ЛП 0,06; веретенное масло 0,04, наносят и отверждают по методике, описанной в примере б.

Пример 8 (контрольный). Полимерную композицию, полученную смешением компонентов, описанных в примере б, в следующем соотношении, ìàñ.÷.: НДО 100; мономерныи диизоцианат 4; ЛП 0 06 веретенное масло 0,02, наносят и отверждают по методике примера б.

Пример 9 (контрольный) . По-. лимерную композицию, полученную смешением компонентов, описанных в примере б, в следующем соотношении, мас.ч.: НДО 100; мономерный диизоцианат 4; ЛП 0,06; веретенное масло

0,2, наносят и отверждают по методике примера б.

Пример 10 ° Полимерную композицию, полученную по методике, описанной в примере 1, но с использо1081189 ванием ЛП мол.м 30 тыс. с концевыми иэоцианатными группами — продукта взаимодействия гидроксилсодержащего блок-сополимера бутадиена с изопреном (4: Ц мол.м 1700 и 2,4-толуилендиизоцианата в мольном соотношении 5

0,95:1, наносят и отверждают по методике примера 1.

Пример 11. Полимерную композицию, приготовленную по методике примера 1, но с использованием предварительно подготовленной смеси НДО с мономерным дииэоцианатом и ЛП мол.м. 4.3 Tblc. с концевыми изоцианатными группами - продукта взаимодействия гидроксилсодержащего блок-со- 15 полимера бутадиена с изопреном (4:1) мол.м. 1700 и 2,4-толуилендииэоцианата в мольном соотношении 0,97:1, наносят и отверждают по методике примера 1. 20

II р и м е р 12 (контрольный) . Полимерную композицию, полученную по методике примера 1, но с использованием ЛП мол.м. 58 тыс. — продукта взаимодействия гидроксилсодержащего блок-сополимера бутадиена с иэопреном (4:1) мол.м. 1700 и 2,4-толуилендиизоцианата в мольном соотношении

1:1, не .содержащего концевых изоцианатных групп, наносят и отверждают по методике примера 1.

Пример 13 (контрольный) . Полимерную композицию, полученную по методике примера 1, но с использованием ЛП мол.м. 20 тыс.с концевыми иэоцианатными группами — продукта взаимодействия гидроксилсодержащего блок-сополимера бутадиена с изопреном (4:1) мол.м. 1700 и 2,4-толуилендиизоцианата в мольном соотношении

0,92:1, наносят и отверждают по ме- 40 тодике примера 1.

Пример 14 (контрольный). По-. лимерную композицию, полученную по методи е примера 1 но с испольэова- 45 нием ЛП мол.м 50 тыс. с концевыми изоцианатными группами — продукта взаимодействия гидроксилсодержащего полииэопрена мол.м. 3500 и 1,б-гексаметилендиизоцианата в мольном соотношении 0,98:1, наносят и отверждают по методике примера 1.

Пример 15. Полимерную композицию, полученную по методике примера 3, но с использованием трансфор- 55 м@торного масла, наносят и отверждают по методике примера 3.

Пример 16 (контрольный). Полимерную композицию, полученную по методике примера 3, но с использова- 60 нием вазелииового масла, нанести при -30 С не представляется возможным ввиду ее кристаллизации. Ком1 О позицию наносят при 25 С и .отвержда-, / ют по методике примера 3.

Пример 17 (кон .рольный). Пс лимерную композицию, полученную по методике примера 3, но с использованием солярового масла, наносят и отверждают по методике примера 3.

Пример 18. Полимерную композицию, полученную смешением при 50 С

100 мас.ч, НДΠ— продукта взаимодействия гидроксилсодержащего полибутадиена мол.м. 2000 и 1,6-гексаметилендиизоцианата в мольном соотношении

2,0:1, 1,5 мас.ч мономерного диизоцианата — 1,6-гексаметилендиизоцианата, 0,06 мас.ч., ЛП вЂ” продукта взаимодействия гидроксилсодержащего полибутадиена мол.м. 2000 и 1,6-гексаметилендииэоцианата в мольном соотношении 0,98:1, 0,1 мас.ч. трансформаторного масла смешивают с 7,8 мас.ч. триэтаноламина, наносят на металлическую форму при 50ОC методом напыления и отверждают при 80 С в течео ние 24 ч.

Пример 19. Полимерную композицию полученную смешением компонен3 тов, описанных в примере 18, но в следующем соотношении, мас.ч., НДО

100; мономерный дииэоцианат 25; ЛП

0,06; трансформаторное масло 0,10; наносят и отверждают по методике примера 18.

Пример 20(контрольный) . Полимерную композицйю, полученную смешением компонентов, описанных в примере 18,. но в следующем соотношении, мас.ч.: НДО 100; мономерный диизоцианат 0,8; ЛП 0,06; трансформаторное масло 0,10, наносят и отверждают по методике примера 18 °

Пример 21 (контрольный)..Полимерную композицию, полученную смешением компонентов, описанных в примере 18, в следующем соотношении, мас.ч.: НДО 100; мономерный диизоцианат 32; ЛП 0,06;,трансформаторное масло 0,10, наносят и отверждают по методике примера 18.

Пример 22 (контрольный) . Полимерную композицию, полученную смешением при 250С 100 мас.ч. НДΠ— продукта взаимодействия гидроксилсодержащЕго блок-сополимера бутадиена с изопреном (4:1) мол.м,4500 и 2,4-толуилендииэоцианата в мольном соотношении 2,0:1, 4 мас.ч. мономерного

2,4-толуилендиизоцианата наносят и отверждают по методике примера 1.

Пример 23 (контрольный) . Полимерную композицию, полученную смешением при 50 С 100 мас.ч. НДО— продукта взаимодействия -гидроксилсодержащего блок-сополимера бутадиена с изопреном (4:1) мол.м. 1500 и

2,4-твлуилендиизоцианата в мольном соотношении 2,0:1, 4 мас.ч. мономерного 2,4-толуилендиизоцианата нанести при -30 С не представляется воэ.1081189 мпозиция по примеру

Свойства

Температура на.чала кристаллизации, Ñ

-28 -30 -29 -31 -23 -29.-28,5 -21 -30 -27 -28 -28 -22 -26

Скорость .кристаллизации (доля закристаллизовавшейся композиции в течение

10, сут при

-30 С) 0,16 0,14 0,15 0,04 0,45 0,13 0.,16 0,43 0,05 0,18 0,17 0,15 0,46 0,22

Время раскристаллизации при

25оС сут

0 4 0,2 0,3 0,2 2 0,2 0,4 2,3 0,1 0,45 0,4 0,35 2,2 0 8

Прочность при разрыве, кгс/см

22 . 33 36 34 38 82 88 96 70 21 22 11 26 20 г можным ввиду ее кристаллизации, Kq позицию наносят и отверждают по методике примера 1.

Пример 24 (контрольный). Полимерную композицию, полученную по методике примера ", но не содержащую линейного полидиенуретана с концевыми изоцианатными группами, наносят и отверждают по методике 3.

Пример 25 (контрольный). Полимерную композицию, полученную по методике примера 3, но не содержащую минерального масла, наносят и отверждают по методике примера 3.

Пример 26 (контрольный). По- 5 лимерную композицию, полученную:по методике примера 3, но с использованием 0,2 мас.ч. ЛП с концевыми иэоцианатными группами, наносят и ,отверждают по методике примера 3. 20

Пример 27 (контрольный). Полимерную композицию, полученную по методике примера 3, но с использованием 0,28 мас.ч. ЛП с концевыми изо- 25 цианатными группами, наносят и отверждают по методике примера 3.

Пример 28 (контрольный). Полимерную композицию, полученную по методике примера 3, Но с использованием 12,9 мас.ч. мономерного диизоцианата, наносят и отверждают по методике примера 3.

Пример 29 (контрольный — известный). Полимерную композицию, полученную последовательным смешением при 25ОС 100 мас.ч. НДΠ— продукта взаимодействия гидроксилсодержащего полиизопрена мол.м. 1200 и 2,6-толуилендиизоцианата при мольном соотношении 2,0:1,4 мас.ч. мономерного

2,6-толуилендиизоцианата, 0,5 мас.ч. вазелинового масла, нанести при

-30 С на металлическую форму не пред-.

0 ставляется возможным ввиду ее кристаллизации. Композицию смешивают при

25оС с 1,5 мас.ч. фенилглицидилового эфира и 1,5 мас.ч. диметилбенэиламина, наносят при 25 С и отверждают при той же температуре в течение .48 ч.

В таблице представлены характеристики полимерной композиции и физикомеханические свойства отвержденных покрытий по примерам 1-29.

10.1081189

Продолжение таблицы

Композиция по примеру свойства

200 220 220 160 180 280 250 230 310 210 200 160 150 180

5 8 2 3 2 3 1 1 7 4 5 10 3 7

36 32 41 40 43 58 62 64 53 38 35 27 44 33

Продолжение таблицы

Свойства

Композиция по примеру

16- 17 18

21 22

Температура начала кристаллизации, С

-29

-19

Скорость кристаллизации (доля закристаллизовавшейся композиции в течение

10 сут при -30 С

0,14 0 17 0,13 0,42

0,52 0,15 о

0,14

Время раскристаллизации при 25 С, сут. 0,3

2,1

0,2 0,5 0,4

0,3

2,5

Прочность при разрыве,кгс/см

38 12

25 30 16

38

Относительное удлинение при разрыве,%

Ф ю

110 140

150 170 180

185

180

170

Остаточное удлинение, 3

1 5

Твердость по ТМ-2, усл.ед.

50 2538 45 30

42

Относительное удлинение при разрыве В

Остаточное удлинение, Ъ

Твердость по TN--2, усл ° ед Р

-29,5 -30 -28 -30,5 -24 -33

1081189

Продолжение таблицы

Свойства

Композиция по примеру

24 25

26 27 28 29

Температура начала кристаллизации, С

-17

0,7

Время раскристаллиэации при 25О С, сут

2,8 0,55 0,15 0,10 0,4 3,6

Прочность при разрыве,кгс/см

39

24 33 40

Относительное удлинение при разрыве, Ъ 190

120 155 155 100 210 230 остаточное удлинение, Ъ

Гвердость по ТМ-2, усл.ед.

34 40 42 53 43

Таким образом, использование в . позиции с низкой склонностью к крисполимерных композициях на основе 5 таллизации при пониженных темпераниэкомолекулярных диенуретановых оли- турах и соответственно увеличить гомеров с концевыми изоцианатными производительность оборудования и группами ингредиентов в указанных повысить долговечность издеколичествах позволяет получить ком- лий.

Составитель Н.Хрусталева

Редактор Н.Джуган Техред М.Тепер Корректор В.Синицкая

Заказ 1474/22 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Скорость кристаллизации (доля эакристаллиэовавшейся композиции в течение

10 сут при -30 С) -21 -27 -31,7 -32,5 -28,5 -19,5

0,54 0,17 0,03 0,02 0",16 0,64