Способ получения эпоксиполиуретанов

Способ получения эпоксиполиуретанов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснид

Социалистичвских

Республик

854943 (63) Дополнительное к авт. свид-ву (5!)М. Кл.з

С 08 G 18/32

С 08 С 18/58 (22) Заявлено 22Я6,79 (21) 2785416/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15р881. Бюллетень № 30

Дате опубликования описания 15,0881 (53) УДК 678.664 (088. 8) Б.М. Штейнвас, И.А. Тюменев, N.Ñ. Бальшин, Э.А. Сейдгазин, В.И. Зильберман и Э.З. Каримов " 4 .®"...

Э .!... « Ц h (72) Авторы изобретения !4 !,", "«т!

Научно-производственное объединение по механизации . . и автоматизации производства машин для хлопководства --- = (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭПОКСИПОЛИУРЕТАНОВ

Изобретение относится к химии высокрмолекулярных соединений и может быть использовано в литейном производстве для изготовления модельной оснастки из .пластмасс для автоматических формовочных линий.

Известен способ получения эпоксиполиуретанов путем взаимодействия полиуретанового форполимера, эпоксид- 1О ной смолы и сшивающего агента (1).

Недостаток этого эпоксиполиуретана — низкие физико-механические "свойства. !

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения эпоксиполиуретанов путем взаимодействия полиола с эпоксидной смолой и диизоцианатом с посЛедуищнм введением диамина. Твердооть такого эпоксиполиуретана 5-12 кгс/мин 2О ударная вязкость 70-100 кгс см/см и рабочая. температура эксплуатации не более 50оС 2).

Такая твердость и удельная ударная вязкость материала не позволяет применять его при изготовлении модельной оснастки, работающей на автоматических формовочных линиях. Высокое давление и ударные нагрузки, испытываемые полимерной оснасткой Ж в процессе формовки, приводят к деформации и разрушению оснастки. Кроме того, температура эксплуатации полимера (не более 50 C) также не позволяет использовать этот матери-. ал для изготовления самой модельной оснастки к автоматическим формовочным линиям, так как в процессе формовки в результате нагрева формовочной плиты до 80 С происходит размягчение материала и деформация модельной оснастки, приводящая к искажению геометрических размеров литейных форм.

Цель изобретения — улучшение физико-механических свойств и термостойкости конечного продукта.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения эпоксиполиуретанов путем взаимодействия полиола и эпоксидной смолы с .диизоцианатом с последующим введением диамина, в качестве полиола вводят смесь сложного полиэфира и дифенилсиландиола, взятых в мольном соотношении

1:0,5-1, причем процесс ведут при

85-90 С и остаточном давлении 3-5 мм рт.ст. 60-65 мин. ,Цифенилсиландиол-кремнийсодержащее соединение формулы (CyHg)gSi(OH)g

854943

Способ ( (? (2 3 5

Твердость по Вринелю, кгс/мм Н, (F)..

Удельная ударная вязкость, кгсм/см, а„

9-12 9-12

?-9

5-12

70-100 100-150 200-270 270-300 170-200 30-70

350 300-350 400-450 370-410 450-500 200"250

Предел прочности при разрыве, кгс/см, Д

Износостойкость по

Прибору ПВ-7 мин/мм не менее

50 30

60

50 за счет введения атомов кремния в цепь полимера позволяет придать полимеру необходимые свойства.

В качестве сложного полиэфира применяют сложный эфир этиленгликоля и адкпиновой кислоты, содержащий

1,7-2,0% гидроксильных групп, мол. вес. 1800-2000.

В качестве эпоксидной смолы используют дкановую эпоксидную смолу (ЭД-20) с мол. вес. 390-550, содержащую 0,6-3,4% гидроксильных групп. 10

В качестве диамина берут 2,2-4,4-дкхлордиаминодифенилметан.

В качестве ароматического диизоцканата используют 2,4- или 2,6-толуолендккзоцианат. 15

Синтез эпоксиполкуретана осуществляют путем взаимодействия предварительно высушенных гидроксилсодержащих компонентов:.сложного полиэфира, дкфенилснландиола и эпоксидной смолы с ароматическим диизоцианатом до образования форполимера при 85-90 С о и остаточном давлении 3-5 мм рт.ст.

60-65 мин.

B готовый Форполимер добавляют расплавленный диамин при 75 С и смесь вакуумкруется при перемешивании 3-5 мкн,, после чего заливается в нагретую до 100 С Форму.

Гкдроксилсодержащие компоненты — 30 полкэфкр:дкфенилсиландиол:эпоксидная смола — берутся в соотношении t

1:0,5-1,0:3. Прк .этом применяют следующее молярное соотношение исходных компонентов — гидроксилсодерх<а- 35 щие:диизоцианат:дкамин — 1:2:0,8.

При соотношении полиэфирсдифенилсиландиол от 1:0,5 до 1:1 получают полимер с оптимальными физико-механическими свойствами и термостойкостью. Соотношение полиэфир:дифенилсиландиол 1:0,5 ведет к уменьшению термостойкостк полимера. Соотношение полиэфкр:дифенилсиландиол 1:1 отрицательно сказывается на технологическом режиме процесса взаимодействия реагирующих компонентов вследствие протекания побочной реакции диизоцианата с водой, которая может образоваться в системе при гидратации днфенилсиландиола.

П, р и м е р 1. К гкдроксилсодержащей смеси, состоящей нз 100 г полиэтиленгликольадипината с мол.вес.

1889, 8,57 г дифенилсиландиола (полиэфир:дифенилсиландиола 1:0,75), 79,4 г эпоксидной смолы (ЭД-20) с мол. вес. 500 и предварительно высушенной при 100оС и остаточном давлении 3-5 мм рт.ст. в течение 60 мин добавляют 34,5 г 2,4-толуилендиизоцианата и перемешивают при 87 С

60 мин при остаточном давлении

3-5 мм рт.ст.

В полученный форполимер при 75 С вводят 44,3 r 2,2-4,4-дихлордиаминодифенилметана, перемешивают при этой температуре 3-5 мин и заливают полимер в подогретые до 100оС формы °

Далее проводят термостатирование при 120оС 24 ч.

Пример 2. Получают эпоксиполиуретан аналогично примеру 1 с использованием гидроксилсодержащих соединений, г: полиэтиленгликольадипи нат 100 с мол. вес. 1889; дифенилсиландиол (полиэфкр:дифенилсиландиол — 1:0,5) 5,71, эпоксидная смола

ЭД-20 79,4 с мол. вес. 500, 2,4-толуилендиизоцианат 30, 2,2-4,4-дихлордиаминодифенилметан 41,5.

Пример 3. Получают эпоксиполиуретан аналогично прймеру 1 с использованием гкдроксилсодержащих соединений, г> полиэтиленгликольади.пинат 100 с мол. вес. 1889, дифенилсиландиол (полиэфир:дифенилсиландиол — 1:1 ) 11,4, эпоксидная смола

ЭД-20 79, 4 с мол. вес. 500, 2, 4-толуилендиизоцианат 39, 1, 2,2-4,4-дихлордиаминодифенилметан 47,1.

H р и м е р 4; Получают эпоксипо.. лиуретан аналогично примеру 1 с использованием гидроксилсодержащих соединений, : полиэтиленгликольадипинат 100 .с мол. вес. 1889, дифенилсиландиол (полиэфир:дифенклсиландиол — 1:0,3). 3,43, эпоксидная смола

ЭД-.20 79,4 с мол. вес. 500: 2,4-толуилендиизоцианат 26,3; . 2,2-4,4-дихлордиаминодифенилметан 39,3.

Физико-механические показатели полученного эпоксиполиуретана приведе.— ны в таблице.

854943

Продолжение таблицы

Показатели

Способ

Известный- 4

1 0,5

1,3

Усадка свободная, В

1,2

Предел прочности на сжатие, кгс/см бсср

Р

1000-1100 1000-1500 2200-2400 21002200

2400- . 11002500 . 1200

Температура эксплуатации, OÑ, не более

50 80

80

80 80

3(Низкие фнзико-механические свойства полимера обусловлены получением вспененных образцов, Средние значения показателей представлены в таблице для соотношения П6:ДФСД-1:03 и 1:1,2. (примеры 4 и 5).

I настки вследствие повышения иэносостойкости полимера при повышенной температуре, ликвидацию прилипаемости формовочных смесей к оснастке.

Формула изобретения

Составитель С. Пурина

Редактор M. Недолуженко Техред С.Мигунова Корректор E. Рошко:

Заказ 6816/33 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственногр комитета СССР по делам изобретений.и открытий

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

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

Пример 5. Получают эпоксипо.лиуретан аналогично примеру 1 с использованием гидроксилсодержацих соединений, гг полиэтиленгликольадипинат 100 с мол. вес. 1889, дифенилсиландиол {полиэфир:дифенилсиландиол - 1:1,2 13,724 эпоксидная смола ЭД-20 79,4 с мол. вес. 500 2,4-толуилендиизоцианат 42,9; 2,2-4,4-дихлордиаминодифенилметан 49,45..

Физико-механйческие показатели полученных по примерам 1-5 эпоксиполиуретанов приведены в таблице. Зо

Введение.от 0,5,.до 1 моль дифенилсиландиола позволяет значительно улучшить физико-механические показатели эпоксиполиуретана.

Использование эпоксиполиуретана, 3$ полученного предлагаемым способом, обеспечивает по сравнению с известным надежное сохранение прочности и геометрических размеров оснастки при работе на автоматических формовочных линиях за счет значительного увеличения твердости, ударного из.гиба и температурных пределов эксплуатации; увеличение срока:службы осСпособ получения эпоксиполиуретанов путем взаимодействия полиола и эпоксидной смолы и диизоцианатом с последующим введением диаьына, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це- лью улучшения физико-механических свойств и термостойкости конечного продукта, в качестве полиола вводят смесь сложного полиэфира и дифенилсиландиола, взятых в мольном соотношении 1 .0,5-1, причем процесс ведут при 85-9ФС и остаточном давлении

3-5 мм рт.ст. 60-65 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Патент ФРГ 9 1900562, кл. С 08 G 59/50 ° опублик, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2106959/23-05 кл. С 08 G 18/32, 1974 (прототип).