Способ получения пленкообразующих эластичных полиуретанов

Способ получения пленкообразующих эластичных полиуретанов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 440385

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 27.04,73 (21) 1917179/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.08.74. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 14.02.75 (51) M. Кл. С 08g 22/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 678.664(088.8) (72) Авторы изобретения

А. С. Шевляков, А. Ф. Лебедев и С. А. Брацлавская (71) Заявитель

Институт химии высокомолекулярных соединений

АН Украинской ССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ

ЭЛАСТИЧНЫХ ПОЛИУРЕТАНОВ

Изобретение относится к получению пленкообразующих эластичных полиуретанов линейного строения, а именно — полиуретансемикарбазидов.

Известен способ получения пленкообразующих эластичных полиуретанов, предусматривающий взаимодействие гидроксилсодержащих соединений и диизоцианатов с .последующим введением удлинителя цепи. В качестве удлинителя полимерной цепи применяют дигидразид изофталевой кислоты.

С целью придания водорастворимости и поверхностно-активных свойств предлагается в качестве удлинителя полимерной цепи применять натриевую соль 1,3-дигидразид-5-сульфоизофталевой кислоты.

Способ получения полиуретансемикарбазидов, растворимых в воде, заключается во взаимодействии диизоцианатов с простыми полиэфирами (мол. вес 500 — 1500) в молярном соотношении 2:1 (при температуре не выше

80 С) с образованием соответствующих макродиизоцианатов и последующим удлинением полимерной цепи натриевой солью 1,3-дигидразид-5-сульфоизофталевой кислоты при 20—

25 С в течение 30 — 40 мин в растворе диметилсульфоксида.

На основе синтезированных полиуретансемикарбазидов получают эластичные прозрачные пленки с пределом прочности при разрыве около 260 кг/см и относительным удлинением около 300о/о, Их получают либо из растворов полимера в органических растворителях таких, как диметилформамид, диоксан5 1Ч-метилпирролидон, либо из воды.

Отличительной особенностью предлагаемых полимеров является зависимость их растворимости в воде от рН среды. Полученные полимерные пленки хорошо растворяются в воде, 10 в растворах щелочей, в водных растворах неорганических солей при рН выше 7.

Из воды предлагаемые полимеры могут быть высажены растворами нейтральных либо кислых электролитов, и затем вновь пере15 ведены в раствор при его подщелачивании.

Водные растворы полимера при концентрации 3 — 0,5о/о снижают поверхностное натяжение раствора до 40 эрг/сме, что соответствует стандартным поверхностно-активным вещест20 вам.

Может найти применение и стойкость пленок к растворам кислот при повышенной температуре (до 100 С). После обработки пленок соляной кислотой они теряют способность ра25 створяться в воде и могут быть использованы как кислотостойкие покрытия, которые при следующей обработке водными растворами щелочей могут быть удалены.

П р и мер 1. В трехгорлую колбу емкостью

30 100 мл, снабженную механической мешалкой, 440385

Предмет изобретения

Составитель С. Пурина

Техред Е. Борисова

Редактор Е. Гончар

Корректор Т. Хворова

Заказ 158/7 Изд. Хе 167 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, %-35, Раушская наб., д. 475

Сапунова, 2

Типография, яр. капельной воронкой, хлоркальциевой трубкой и заполненную азотом, помещают 10 г (0,01

r. моля) полиоксипропиленгликоля молекулярного веса 1000 и разогревают его до 60 С .после чего загружают 5 г (0,02 r моля) 4,4 дифенилметандиизоцианата. Смесь подогревают при энергичном перемешивании до 80 С и выдерживают при этой температуре 30 мин.

Следующие 30 мин идет. процесс самоохлаждения до 20 — 25 С. Определяют процент концевых изоцианатных групп, который должен быть в пределах 5,6 — 6о/о (При проведении синтеза при 90 — 100 С наблюдалось снижение процента изоцианатных групп и полученный после удлинения полиуретансемикарбазид не растворялся в воде). К макродиизоцианату при энергичном перемешивании и охлаждении прикапывают раствор 2,96 — 3,16 (100 мол, о/о по отношению к числу реагирующих изоцианатных групп) натриевой соли 1,3-дигидразид5-сульфоизофталевой кислоты в 60 мл диметилсульфоксида с такой скоростью, чтобы температура смеси не привышала 25 С. После прибавления всего раствора смесь перемешивают еще 30 мин.

По окончании реакции раствор дегазируют в вакууме, выливают на горизонтально установленное стекло и сушат в вакуум-сушильном шкафу при 80 — 90 С до постоянного веса.

Полученные пленки имеют предел прочности при разрыве до 260 кг/см и относительное удлинение до 300 /о.

Пленки растворимы в воде и органических растворителях (диметилсульфоксиде, диметилформамиде, диоксане). 3 — 0,5%-ные Boll,ные растворы полимера снижают поверхностное натяжение до 40 эрг/см, При обработке пленок 1 — 5 /о-ным раствором соляной кислоты при комнатной температуре в течение 2 — 3 час они теряют способность растворяться в воде, но могут быть растворены в водных щелочах.

Пример 2. В реактор, оборудованный как описано в примере 1, помещают 9,86 г (0,01

r моля) полиокситетраметиленгликоля молекулярного веса 986 и нагревают его до 60 С, после чего добавляют 3,44 r (0,02 r моля) свежеперегнанного толуилендиизоцианата.

Смесь энергично перемешивают и в течение

5 мин, нагревают до 80 С. Затем выдержива5

Зо ют при этой температуре 30 мин, после чего прекращают перемешивание и дают массе охладиться до комнатной температуры.

Определяют процент NCO групп, который должен быть в пределах 6,3 — 6,5%.

К предполимеру при энергичном перемешивании и охлаждении прикапывают раствор

2,96 — 3,05 г (100 мол. /о по отношению к числу реагирующих изоцианатных групп) натриевой соли 1,3-дигидразид-5-сульфоизофталевой кислоты в 60 мл диметилсульфоксида.

Процесс удлинения предполимера и получение полиуритансемикарбазидных пленок на основе синтезированного полимера проводят, как описано в примере 1.

Полученные пленки имеют предел прочности при разрыве до 200 кг/см, относительное удлинение до 380%, модуль упругости до 180 кг/см2.

Пленки растворимы в воде и органических растворителях, таких как диметилсульфоксид, диметилформ амид, диоксан, N-метилпиррол идон.

3 — 0,05%-ные водяные растворы полимера снижают поверхностное натяжение до 35 эр r./ñì .

При обработке пленок 1 — 5"/о-ным раствором соляной кислоты они теряют способность растворяться в воде, но могут быть растворены в водных растворах щелочей.

1. Способ получения пленкообразующих эластичных полиуретанов путем взаимодействия гидроксилсодержащих соединений и дии,зоцианатов с последующим введением удлинителя цепи, отличающийся тем, что, с целью получения водорастворимых полиуретансемикарбазидов и придания им поверхностноактивных свойств, в качестве удлинителя цепи применяют натриевую соль 1,3-дигидразид-5сульфоизофталевой кислоты.

2. Способ по п. 1, отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью .превращения полимерных пленок в водонерастворимое состояние, пленки полимера обрабатывают 1 — 5 -ным раствором минеральной кислоты при комнатной температурее.