Способ получения полиуретанов

Способ получения полиуретанов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респу6лик (») 525712 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено21.12.73. (21) 1 978649/05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано25.08.76 Бюллетень № 31 (45} Дата опуоликования описания 08,12.76 (51) М. Кл

С 08G 18/76//

//С 08 J 5/18

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.664:

678.026.3 (088. 8) Ю. А. Авдонин, Н. К. Артюшенко, Л. В. Корнева, Л. С. Лукавый и В. N. Олевский (72) Авторы изобретени» (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИУРЕТАНОВ

Изобретение относится к технике получения полиуретановых полимеров, широко применяемых для изготовления покрытий, пен и пленок.

Известен способ получения полиуретанов, пригодных для изготовления пленки, путем нанесения на подложку продукта взаимодействия дифенилметандиизоцианата с полигидроксильными соединениями.

Однако пленки, получаемые по этому ме- lo тоду, недостаточно проницаемы и непригодны цля очистки солевых растворов от органических веществ.

Для изготовления эффективных полуцроницаемых пленок предлагается способ получе- 15 ния полиуретанов, пригодных для приготовления пленки, путем нанесения на подложку продукта взаимодействия фракции смеси полифенилполи метиленпо лиизоцианатов, остак щейся после отгонки из нее летучих состав- 20 о ляющих при температуре куба до 203 С и остаточном давлении 2 мм рт. ст., и органического полиэфира, содержащего не менее двух ОН вЂ” групп в молекуле с мол. вес. 300

-5 000. 25

Необходимую для осуществления предложенного способа фракцию смеси полифенилполиметиленполиизоцианатов получают путем конденсации анилина с формальдегидом в солянокислой среде фосгенировании продуктов конденсации формулы Н (С Н (Мйт)СН )j C Н NH1 где П. = 1-4, и последующей отгонки о летучих продуктов прп температуре 203 С и остаточном давлении 2 мм рт. ст.

Если отгонку проводят при ином остаточном давлении„то и конечная температура отгонки будет иной.

Температуры отгонки, соответствующие различным остаточным давлениям, приведены в таблице.

Полученная фракция смеси полифенилполиметиленполиизоцианатов содержит изоцианаты с более, чем двумя, ароматическими ядрами в молекуле. Содержание NCO — групп в остатке составляет 23-27,5%, а вязкость

50%-ного раствора этого остатка в хлорбензоле 10-45сст.

Обнаружено, что полученные по данному способу пленки обладают определенной структурой, селективностью, повышенной стой525712 костью в агрессивнь|х средах и не нуждается в особых условиях хранения. Этим они выгодно отличаются как от пленок, полученных согласно известному способу, так и от ацетатцеллюлозных пленок, наиболее широко применяемых для разделения однородных жидких смесей. Лцетатцеллюлозные пленки из-за небольшой химической стой кости вообще не могут применяться для очистки кислых и целочных сточных вод.

Получение определенной микроструктуры о пленки с диаметром капилляров 7-40 А и числом кратеров (устье капилляра), видимых под микроскопом, 76-21 на 1 мм дости? гается использованием определенных полиэ- 15 фиров (с равным молекулярным весом).

При использовании полиэфира с тремя гидроксильяыми группами и MQJI. вес. 5000 с высококипя1пей фракцией ароматического яолиызоцианата получают до 76 кратеров на И мм с диаметром 0,1 мкм.

2

На двухосновном полиэфире с мол. вес

2000 получают пленку до 36 кратеров на

1 мм с диаметром .,3 мкм, Ла двухосновном полиэфире с мол. вес 1000 и том 25 же изоцианате получают пленку Qo 21 KpQ2 теров на 1 мм с диаметром О,, 1 2, к.л.

При использовании вь сококипяшей фракции полиизоцианата и касторового масла .юлучают пленку с диаметро .,I капилляров l10 3)

40 A.

Диаметр капилляров рассчитывается, исходя из даннь х по проницаемости веществ, имеющих определенный размер моле."<ул.

Добавление водорастворимых селей к М предполимеру, полученному яа основе высококипящей фракции полиизоцианата, например в количествах 0,2-3 вес.%, позволяет получать кратеры диаметром до 0,3 л.км и ?ел самым регулировать проницаемость пленок.

Увеличение количества добавок выше указаяного предела приводит к появлению крупных пор, что резко сникает способность пленки к разделению воды и органики. Уменьшение количества добавки неэффективно. 45

Для приготовления пленки берут растворители или с:лесь растворителей, например ацетона с толуолом, в соотношении 3:1 с отклонением +20, или 1 часть диэтилформамида.

Эти растворители смешивают с изоцианат- Q) ной частью в соотношении 1:1 (с отклонением не более + 5%). К ним добавляют полиэфир в пределах 25-44 вес.%. Данное количество полиэфиров составляет около 50% необходимого по расчету для полной реакции изоциа-55 натных групп с гидроксильными.

Разлитый Hd вертикальную поверхяосгь стекла или полиэтилена раствор через 1-2 мин пребывания на воздухе отпускают в воду о комнатной температуры (20-25 С), где про-щ исходит окончательная сшивка полимерной пленки. Так как пленка плотно прилегает к поверхности стекла (или полиэтилена), то обработке водой она эффективно подвергается с одной стороны, которая становится матовой. Эта сторона, имеющая более суженные устья кратеров, является рабочей.

Благодаря этому пленка не засоряется в течение длительной работы (2500 час).

Мембраны, изготовленные из такого материала, могут сохраняться на воздухе (в отличие от селективных пленок на основе ацетатцеллюлозы), нет необходимости хранить их в воде. Кроме того, они стойки к действию агрессивных сред с рН 1-10 (кроме серной кислоты) . Пленки после 2500 час работы сохраняют свою микроструктуру, сравнительно мало меняют и селективяость.

Регенерация пленки производится обработкой 3%-ным раствором азо-;ной кислоты B течение 1-2 мин.

Пример 1. Смешивают 35 г фракции полифенилполиметиленполиизоцианатов, полученной после отгонки летучих при 203 С и остаточном давлении 2 мм рт. ст., v

35 г диэтилформамида, К раствору добавляют

1 О г касторового масла (эфир рицинолевой кислоты с мол. вес. 300). Полученный раствор нанося-. тонким слоем на tIоверхность стеклянных пластинок и через 1-2 мин помешают под воду, где выдерживают при комнатной температуре в течение 2 час. В процессе выдержки слой раствора полимеризуется и образует твердую эластичну ю пленку, которая легко отделяется от поверхности стекIа.

Полученную гченку то шиной О, p5 0, р7 „ц г используют в качестве полупроницаемой мембраны. Через ме.; браяу пропуска от водный раствор, содержаший 6500 мг/л азотнокислого натрия (сточные воды), для очистки от последяего. Раствор на выходе после однократной фильтрации содержит 800 мг/л

Na МО (селективность 87,6%).В течение длительной работы (более 300 час) мембрана яе претерпевает никаких изменений.

Пример 2. Смешивают 50r высокскипяшей фракции полиизоцианата с 50 г смеси ацетона и толуола, приготовленной в соотношении 1:3. К раствору добавляют трехосновной полиэфир с мол. вес. 5000, содержаший 1,1% ОН вЂ” групп, (Полиэфир соответствует ТУ 6-05-1 361-70 Владимирского института синтетических смол). Через эту мембрану пропускают сточные воды, содержащие 221 3 мг/л хлорбензола. При рабочем давлении 98 атм раствор яа выходе после однократной фильтрации содержит

35 мг/л хлорбензола (селективность 99,5%).

Проницаемость пленки по воде составляет

1 О л/м час.

525712

202

203

206

214

216

21 8

320

Составитель В.Новожилов

Редактор Т.Загребельная Техред O. Луговая Корректор Н. Ковалева

Заказ 51 95/497 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Формула изобретения

Способ получения полиуретанов, пригодных для изготовления пленки, путем нанесения на подложку продукта взаимодейотвия полиизэцианата и полигидроксильного соединения, о т л и—

2б ч а ю шийся тем, что, с целью получения эффективных полупроницаемых пленок, в качестве полиизоцианата используют фракцию смеси полифенилполиметиленполиизоциаHGToB, получаемую в виде остатка после отгонки под вакуумом части летучих составляющих из смеси веществ, образующихся при фосгенировании продуктов конденсации анилина с формальдегндом общей формулы

H(C,>l (NH,)CH>3 С Í NH,, rge =-1-4, N характеризующуюся общим содержанием

NCO-групп 23-27,5 вес.;о и вязкэстью 50%-нэгэ раствэра в хлэрбензэле 10-45 эст.