Способ отверждения уретановых форполимеров с концевыми изоцианатными группами

Способ отверждения уретановых форполимеров с концевыми изоцианатными группами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«и 556I53

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свез Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.08.74 (21) 2054938/05 с присоединением заявки № (51) М. Кл. С 08G 18/32

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 14.0б.77 (53) УДК 678.664(088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Бегишев, В. А. Ворошилов, Л. Н. Козлов, В. И. Михалкин, P. М. Масалимов, А. М. Ступинская и Г. И. Тихон (71) Заявитель 3 с.

\, г °

1 (54) СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ УРЕТАНОВЫХ ФОРПОЛИМЕРОВ

С КОНЦЕВЫМИ ИЗОЦИАНАТНЫМИ ГРУППАМИ

Изобретение относится к способам получения уретановых эластомеров и может быть использовано для изготовления облицовок валов бумагоделательных машин и других крупногабаритных отливок.

Известен способ получения уретановых эластомеров путем взаимодействия полиоксисоединения, представляющего собой смесь сложного полиэфира и гликоля, диизоцианата и сшивающего агента — диамина. Однако указанные композиции имеют низкую жизнеспособность (1).

Известен способ получения уретановых эластомеров путем взаимодействия гидроксилсодержащих полиэфиров, диизоцианатов и виниловых мономеров в присутствии инициаторов анионного типа, например 1,4-диазобицикло-2,2,2-октан или гексаметилентетраамин. Полиуретаны, полученные указанным способом имеют низкие физико-механические характеристики (2).

Известен также способ получения уретановых эластомеров из простых или сложных полиэфиров, диизоцианатов и твердых диаминов, применяемый для изготовления покрытий и отливок, в том числе из простого полиэфира;

2,4-толуилендиизоцианата и кристаллического

3,3 - дихлор - 4,4 -диаминодифенилметана (3).

В известном способе повышение жизнеспособности композиций на основе форполимеров с концевыми изоцианатными группами достигается путем взаимодействия полученного по общеизвестному методу форполимера с кристаллическим диамином при температуре более

5 низкой, чем температура плавления используемого диамина.

Однако изготовление по известному способу образцов покрытий на основе простых полиэфиров, 2,4-толуилендиизоцианата и кристал10 лического З,З - дихлор - 4,4 -диаминодифенилметана показало, что композиции форполимера с кристаллическим диамином имеют высокую начальную вязкость, которая быстро возрастает при хранении композиций при темпе15 туре более низкой, чем температура плавления диамина.

Это обстоятельство не позволяет применять такой способ для формования тонких облицовок путем заливки смеси в зазор между фор20 мой и валом, а также для изготовления облицовок крупногабаритных валов и отливок, когда требуется для получения однородного по свойствам материала одновременное приготовление большого количества смеси форполи25 мера с диамином (500 — 1000 кг), а сам процесс заливки смеси занимает значительное время.

Кроме того, для облицовки валов скоростных бумагоделательных машин требуются

30 эластомеры, имеющие более высокую твер556153

Физико-химические н механические характеристики заливочных составов

Предлагаемый состав по примеру

Состав по известному способу

Характеристики

400 †5 до 45 — 50

15 — 30

100 — 150 100 — 150 до 25 — 30 до 25 — 30

90 — 130

25 — 30

80 — 90

70 — 90

90 — 100

420

300

420

350

150

220

220

210

360

8 — 10

160

100 — 110

360

8 — 10

160

100 †1

320

10 — 15

150

100 †1

6 — 8

94

80 — 90

1,7

1,7

1,7

1,7 дость и прочность адгезии к материалу вала, чем у приведенных выше эластомеров, твердость которых не превышает 94 единиц по

Шору, а прочность адгезии 90 кгс/см .

С целью уменьшения начальной вязкости реакционной композиции, повышения твердости и адгезионных свойств конечного продукта, предложено перед отверждением уретановых форполимеров подвергать их последовательному взаимодействию с аддуктом 1,4-бутандиола с 2,4-толуилендиизоцианатом и с метилметакрилатом.

Сущность предложенного способа состоит в том, что в форполимер, полученный взаимодействием полиэфира с концевыми гидрокcHJIbHbIMH группами и 2,4-толуилендиизоцината, перед отверждением последовательно ввоНачальная вязкость смеси перед формованием, пуаз

Разогрев массы при смешении 250 кг (начальная температура 20 С), С

Время нарастания вязкости до 1000 пуаз после загрузки диамина, мин

Предел прочности при растяжении, кгс/смл

Напряжение при 100 об удлинении, кгс/смй

Относительное удлинение, О6

Остаточное удлинение, Твердость по Шору А

Сопротивление раздиру, кгс/см

Прочность адгезии к металлу, кгс/смл

Набухаемость в среде бумажной массы, к

П р и м ер 1. В реактор загружают 1 моль полиокситетраметиленгликоля, сушат под вакуумом при 90 — 100 С до содержания влаги

0,03%. Затем при 45 — 50 С добавляют 2 моль

2,4-толуилендиизоцианата и смесь перемешивают в течение 30 мин при 80 — 85 С. Полученный форполимер охлаждают до 20 — 22 С, вакуумируют в течение 30 мин, а затем последо вательно вводят 0,3 моль аддукта на основе

1,4-бутандиола с 2,4-толуилендиизоцианатом и 1,48 моль очищенного от ингибитора метилметакрилата. Смесь перемешивают в течение

5 — 10 мин и вводят 0,8 моль предварительно просеянного кристаллического 3,3 - дихлор4,4 - диаминодифенилметана и перемешивают под вакуумом 40 — 50 мм рт. ст. при 20 — 22 С в течение 20 мин. Затем заливают формы для определения физико-механических характеристик и определяют вязкость смеси. дят 0,2 — 0,32 моль аддукта и 1,4-бутандиола с

2,4-толуилендиизоцианатом и 1,48 — 2,22 моль метилметакрилата.

Введение от 0,2 до 0,32 моль аддукта и от

5 1,48 до 2,22 моль метилметакрилата на 1 моль исходного форполимера позволяет снизить начальную вязкость смеси до 100 пуаз и увеличить ее жизнеспособность.

Метилметакрилат в этой композиции за счет

10 каталитического действия амина сополимеризуется с аддуктом 1,4-бутандиола с 2,4-толуилендиизоцианатом, за счет чего входит в основную цепь полимера, обеспечивая высокий уровень физико-механических свойств и физи15 ческую стабильность эластомера в процессе эксплуатации (см. таблицу).

Пример 2. В реактор загружают 1 моль полиокситетраметиленгликоля и 0,3 моль 1,420 бутандиола, перемешивают и сушат под вакуумом при 80 — 85 С до содержания влаги

0,03%. Затем при 40 45 С вводят 2,59 моль

2,4-толуилендиизоцианата и смесь перемешивают в течение 30 мин при 85 — 90 С. Получен25 ный форполимер охлаждают до 20 — 22 С, вакуумируют в течение 30 мин и вводят 1,48 моль очищенного от ингибитора метилметакрилата, смесь перемешивают в течение 5 — 10 мин и вводят 0,8 моль предварительно просеянного

30 кристаллического 3,3 — дихлор-4,4з-диаминодифенилметана и перемешивают под вакуумом 40 — 50 мм рт. ст, при температуре 20—

22 С в течение 20 мин. Затем заливают формы для определения физико-механических ха35 рактеристик и определяют вязкость смеси.

556153

Формула изобретения

Составитель А. Ступинская

Редактор В. Зенкевич

Корректор T. Добровольская

Техред М. Семенов

Заказ 977/17 Изд. № 384 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Л р и м е р 3. В реактор загружают 1 моль полиокситетраметиленгликоля, сушат под вакуумом при 90 — 100 С до содержания влаги

0,03 /о. Затем при 45 — 50 С добавляют 2 моль

2,4-толуилендиизоцианата и смесь перемешивают в течение 30 мин при 80 — 85 С. Полученный форполимер охлаждают до 20 — 22 С, вакуумируют в течение 30 мин, а затем последовательно вводят 0,32 моль аддукта на основе 1,4-бутандиола с 2,4-толуилендиизоцианатом и 2,22 моль очищенного от ингибитора метилметакрилата. Смесь перемешивают в течение 5 — 10 мин и вводят 1 моль предварительно просеянного кристаллического 3,3 -дихлор-4,4 -диаминодифенилметана и перемешивают под вакуумом 40 — 50 мм рт. ст. при 20—

22 С в течение 20 мин. Затем заливают формы для определения физико-механических характеристик и определяют вязкость смеси.

Физико-химические и механические характеристики заливочных составов, полученных по известному способу и по примерам 1 — 3 приведены в таблице.

Способ отверждения уретановых форполимеров с концевыми изоцианатными группами

5 путем взаимодействия форполимера с кристаллическим диамином, отличающийся тем, что, с целью снижения начальной вязкости реакционной композиции, повышения твердости и адгезионных свойств конечного

10 продукта, форполимер предварительно подвергают последовательному взаимодействию с аддуктом 1,4-бутандиола с 2,4-толуилендиизоцианатом и с метилметакрилатом, причем мольное соотношение аддукта и метилметак15 рилата к форполимеру составляет соответственно 0,2 — 0,32: 1 и 1,48 — 2,22: 1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св, СССР Ха 441100005588, кл. С 08g 22/08, 20 1971.

2. Авт. св. СССР М 400603, кл. С 08g 22/04, 1971.

3. Патент Великобритании Хо 869562, кл, С 2К, 1964 (прототип).