Композиция для получения эластичного микроячеистого полиуретана

Композиция для получения эластичного микроячеистого полиуретана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

pi)697526 (Ж

// (63) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 010378 (2!) 2585273/23-05 (5 )М Кл2

С 08 G 18/14//

С 08 Ь 75/06 с присоединением заявки Ио

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (5З) УДК 678.664-405.8 (088 .8) Опубликовано151179. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 15.11.79 (72) Авторы изобретения

Н.П .Апухтина, Д.Ш. Короткина, Б.Н. Пантелеева, H. Н. Романова, Э.Н.Сотникова, Н.С.Песочинская, И.А.Вейнберг, Э.В.Коган, И.Ф.Большешальский, С.С.Гордеева, Ц.М.Роговая и Ю.И.Алексеев (71) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО

МИКРОЯЧЕИСТОГО ПОЛИУРЕТАНА

Изобретение относится к наполненным композициям для получения эластичных микроячеистых полиуретанов, которые могут быть использованы для изго- 5 товления методом, литья изделий, экс- . плуатируемых в динамическом режиме, в том числе для изготовления низа обуви, амортизатора, протезов.

Известна композиция для получения микроячеистых полиуретанов, включающая полиол,, диизоцианат, воду, удлинитель цепи, катализатор (1).

Ингредиенты взяты в следующих соотношениях,. масс.ч.:

Полиол 100 15

Диизоцианат 25

Удлинитель цепи 0,5

Вода 0,5-3,0

Катализатор 0,3-0,5

В качестве исходных гидроксилсодержащих соединений используют сложные полиэфиры, полиэфироамиды, пэлиалкиленэфиры (мол.масса не менее 500) . Сложные полиэфиры с гидроксильным числом от 80 до 440, кислотным числом 240. Степень разветвленности полиэфиров регулирует количеством триола. Преимущественно используют полизфироамиды.

В качестве диизоцианата используют следующие: нафтилендиизоцианат, парафенилендиизоцианат, дифениленметандиизоцианат, смесь изомеров толуилендиизоцианата и др.

Катализаторами служат третичные амины, гексагидродиметиланилин, металлические соли, растворимые в органических растворителях, ацетилацетонат железа и др.

Получение эластичного легкого микроячеистого полиуретана происходит только после вспенивания композиции на вибрационном столе (т .е. после предварительного интенсивного смешенйя), что делает композицию непригодной для переработки наиболее совершенным способом — жидкофазным литьем. Кроме того, пенополиуретаны, получаемые из этой композиции, не обладают удовлетворительными динамическими свойствами при пониженных температурах.

Для улучшения свойств пеноматериалов применяются наполнители.

Однако, наполнение нарушает микроячеистую структуру и, как правило, резко ухудшает технологические свойст697526

40

55 ва (в том числе затрудняет переработку методсм литья) .

Наиболее близкой к предлагаемой является наполненная композиция для получения эластичных микроячеистых полиуретанов, включающая полиол, диизоцианат, удлинитель цепи, вода, катализатор эмульгатор (2) при следующем соотношении компонентов, масс.ч .:

Полиол 100

)o

Дии зоци ан ат 8, 7-16, 9

У дл ин ит ел ь це пи 1,35-45

Вода 1, 35-4, 5

Катали з атор 0,1-0,9

Эмуль г ат ор

Пенополиурет ан, полученный из этой композиции, имеет микроячеистую структуру и обладает улучшенными самозатухающими свойствами .

Однако, материал не пригоден для использования в обувной промышленности, вследствие плохой эластйчности и низких динамических свойств, а также невозможно получать изделия жидкофазным литьем.

Дель изобретения — повышение эластичности и динамической выносливости при пониженной температуре.

Поставленная цель достигается тем, - л что.в качестве полиола она содержит смесь сложных полиэфиров иэ 7095 масс.Ъ полиэтиленбутиленадипината и 30-5 масс.Ъ полиэтиленадипината, в качестве эмульгатора — натриевую соль диспропорционированной канифоли, а в качестве неорганического наполнителя — двуокись титана при следующем соотношении компонентов композиции, масса .ч .:

Смесь сложных полиэфиров 100

Диизоцианат 29-45,7 удлинитель цепи 4-8

Вода 0,1-0,2

Натриевая соль 45 ди с пр оп орци онированной канифоли 0,1-0,3

Катализатор О, 1-0,3 дв уокись титан а: 0,5-10

Исходные полиэфиры (преимущес твенно мол.массы 2000-2500) являются продуктами взаимодействия дикарбоновых кислот с низкомолекулярными гликолями общей формулы НО(СН )„ ОН, где Л равно 2-10.

В качестве низхомолекулярного гликоля могут быть использованы этиленгликоль, бутиленгликоль, 1,2-пропиленгликаль, дизтиленгликоль и др.

В качестве катализаторов приме- 60 няют аминные соединения, например, триэтилендиамин или металлоорганические соединения, например, дибутилдилауринат олова.

Двуокись титана — полиморфное соединение, имеющее плотность 3,9 г/см

3 насыпную плотность 600-700 кг/м

3 средний диаметр частиц О, 3 микрон.

Приготовление предлагаемой композиции проводят следующим образом.

Предварительно приготовляют смесь гидроксилсодержащих компонентов (аморфный полиэтиленбутиленадипинат, удлинитель цепи) с катализатором и эмульгатором — компонент

A и псевдопреполимер — смесь

4, 4-дифенилметандиизоцианата и кристаллизующегося полифункционального полиэтиленадипината — компонент Б.

Компонент A приготавливают смешением исходных продуктов при 80-100 С ga получения гомогенной массы. Практически это достигается за 30 мин.

Компонент Б готовят смешением полиэфира и диизоцианата при 60 С в течение 60 мин.

Микроячеистый полиуретан получают смешением компонентов A и Б при

60 С в течение 5 с при соотношении

A : Б = 1,2 — 3;1. Через 3-5 мин полиуретан извлекают из формы и выдерживают при комнатной температуре в течение 4 сут, после чего проводят физико-механические испытания.

Микроячеистые полиуретаны, полученные предлагаемым способом, обладают высокой эластичностью, улучшеннымсопротивлением динамическим нагрузкам и улучшенными низкотемпературными свойствами.

Пример 1. Компонент А готовят смешиванием при 60 С в те.чение 30 мин следующих исходных компонентов: бифункциональный полиэтиленбутиленадипинат мол.массы 2000 (предварительно высушенный до содержания влаги не более

0,05 масс.Ъ) 80 г; 1,4 бутандиол

4 r, катализатор — триэтилендиамин

0,2 г; эмульгатор — 50Ъ водный раствор натриевой соли диспропорционированной канифоли 0,25 г; двуокись титана 0,5 r.

Компонент Б готовят смешением при 60 С в течение 60 мин, давлении 5-10 мм рт.ст. следующих продуктов: полифункциональный полиэтиленадипинат мол.массы 2000 20 г;

4,4-дифенилметандиизоцианат 27 г.

Компоненты A и Б перемешивают при соотношении A : Б †. 1,8 — 1.

Готовый эластомер выливают в форму для получения образцов и определения физико-механических показателей, извлекают из формы через

3-5 мин.

Результаты испытаний приведены в таблице °

Пример 2. Компоненты A и Б получают как в примере 1, смешением следующих исходных продуктов: 1

697526

Компонент А: бифункциональный полиэтиленбутиленадипинат мол.массы

2500 79,6 г; 1,4-бутандиол 3 г; триэтилендиамин 0,3 г; 50% водный раствор натриевой соли диспропорционированной канифоли 0,25 г;двуокисы титана 10 r.

Компонент Б: полифункциональный полиэтиленадипинат, мол.массы

2500 20,4 r; 4,4-дифенилметандиизоцианат 20,4 r, 10

Соотношение А:Б равно 2:1, Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 3. Компоненты A и Б получают как в примере 1, смешением следующих исходных продуктов:

Компонент A: бифункциональный полиэтиленбутиленадипинат мол.массы

2000 70 г; 1,4-бутандиол 4 г; триэтилендиамин 0,2 г; 50% водный раствор натриевой соли диспропориио- 20 нированной канифоли 0,25 г; двуокись титана 3,0 r.

Компонент Б: полифункциональный полиэтиленадипинат мол.массы 2000

30 г; 4, 4-дифенилметандиизоцианат 25

27 r.

Соотношение A:H равно 1,32:1.

Результаты испытаний приведены в таблице.

2) 3

Примеры, Р

Показатели

72 70 70

450 450 380

Относительное удлинение, Ъ 450

Остаточное удлинение, Ъ

8 9

17 19 17

Сопротивление многократному изгибу, . циклы, 20 С

Температура хрупкости, С о

Остаточное сжатие, Ъ

20 С

70 С ду, эмульгатор и неорганический наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения эластичности и динамической выносливости при пониженной температуре, в ка65 честве полиола она содержит смесь

Формула изобретения

Удельный вес., г/см

Сопротивление разрыву, кгс/см

Сопротивление разрыву по Грейвзу, кгс/см

Композиция для получения эластичного микроячеистого полиуретана, включающая полиол, диизоцианат, удлинитель цепи, катализатор, воПример 4. Компоненты А и Б по-, лучали по методике., описанной в примере 1, смешением следующих исходных продуктов:

Компонент А: бифункциональный полиэтиленбутиленадипинат мол.массы

2000 95 г; бутанциол 4 г; триэтилендиамин 0,2 r; 50% водный раствор натриевой соли диспропорционированной канифоли 0,25 г; двуокись титана 3 г.

Компонент Б: полифункциональный полиэтиленадипинат мол.массы

2000 5 г; 4,4-дифенилметандиизоцианат 27 г.

Соотношение A Б равно 3,08:1.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Введение наполнителей в пенополиуретаны значительно повышает твердость систем, уменьшает эластичность, нарушает микроячеистую структуру: и затрудняет переработку жидкофазным литьем, а предлагаемая наполненная композиция перерабатывается жидкофазным литьем и полученные микроячеистые полиуретаны обладают повышенной эластичностью и улучшенной выносливостью к динамическим нагрузкам при пониженных температурах (вплоть до — 30 С) .

0,57 0,6 0,6 0,58

70000 70000 70000 70000

27 — 30 — 29 — 26

3,0 2,3 2,2 2,4

17 17 15 18

697576

Вода

Натриевая соль диспропорционированной канифоли

Катализатор

Двуокись титана

0,1-0,2

О, 1-0,3

0,1-0,3

0,5-10

29-45, 7

4-8

Составитель Б.Пантелеева

Редактор И.Нестерова Техред О,Андрейко Корректорй.Стец

Заказ 6543/7 Тираж 585 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303 5, Москва, Ж-3 5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r . Ужгород, ул. Проектная, 4 сложных полизфиров из 70-95 масс.% полиэтиленбутиленадипината и 305 масс.% полиэтиленадипината, в качестве.эмульгатора — натриевую соль диспропорционированной канифоли, а в качестве неорганического наполнителя — двуокись титана при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч ° :

Смесь сложных полиэфиров

Дни зоциан ат

Удлинитель цепи

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3125617, кл. 264-54, опублик. 1964, 2. Патент США М 3857802, кл .260-2,5,опублик .1974 (прототип) .