Способ получения полиуретанового эластомера
< |857154
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (6I) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено12.09.79 (2t) 2815736/23-05 (51)M. Кл.
С 08 5 18/32 с присоединением заявки МГоеударстеонв|й комитет
СССР (23) Приоритет— до делам изобретений и открытий
Опубликовано 23 08 81. Бюллетень J4 31
Дата опубликования описания26.08.81 (5З) УДК 678. .664(088.8) С. И. Застелло, С. В. Иванова, Р. Э.
Е. А. Каленников, В. И. Михалкин и (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИУРЕТАН ОВОГО
Э ЛАСТОМЕ РА на 1).
Изобретение относится к производству полимерных материалов и может быть использовано. для изготовления облицовок роликов прокатного оборудования и других изделий.
Известен способ получения полиуретанового эластомера путем взаимодействия сложного полиэфира с изоцианагным компонентом в присутствии активного напог нителя, сажи, аэросила, двуокиси титаОднако эластомеры на основе сложнЭго полиэфира с указанными наполнителями имеют низкий уровень механических характеристик (предел прочности при разрыве составляет 50-145 кгс/см ) и не могут быть использованы для изготовления облицовок роликов.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сушносги является способ получения полиуретан свого эласгомера путем взаимодействия избытка 2,4-толуилендииэоцианата с гидроксилсодержащим соеди2 пением с последутощим введением 3,3 -диI хлор-4,4 -диаминодифенилмегана (2).
Указанные эластомеры имеют высокие механические характеристики и повышенную жизнеспособность исходной массы, что позволяет использовать их для облицовки валов и роликов, Однако сопротивление, на раэдир у иэ-. делий мало. В прокатном оборудовании ро т0 лики с полиуретановым покрытием используются, главным образом, как тянущие и транспортирующие. При прохождении через ролики металлического листа с острой рваной кромкой происходит повреждение
15 полиуретанового покрытия. Применение наполнителей, используемых для усиления полиуретановых эласгомеров, применяемых для облицовки роликов, не повышает сопротивление раздяру.
Ueab изобретения — повышение сопротивления раздиру конечное о продукта.
Укаэанная цель достигается тем, что при получении полиуреганового эттастомера путем взаимодействия избытка 2,4-го .
3 8571 пуилендиизоцианата с гидроксипсодержащим соединением с последующим введением ((3,3 -дихлор-4,4 -диаминодифенилметана в один из компонентов предварительно вводят 5-30% от веса всех. компонентов керса ена с числом гидроксильных групп, рав.ным 3,50-3,52 вес.% и с размером част1ц, равным 1-10 мк.
Кероге1 (марка кероген-70) - поро-. шок коричневого цвета, беэ запаха, не ток-10 сичен, не растворим в неорганических и органических растворителях и характеризуется следующими свойствами:
Плотность, г/см 1,11 3
Удельная поверхность, м /г 6,3 15
Зольность(,% 23
Содержание вдаги,% 0,74
Содержание органического вещества,% 70
Содержание неорганическсь- 20 го вещества,% 30
Содержание функциональных групп,%:
СООН О 16
C=O 1,6.
Сложные эфиры фенола 1,92
Фенольные эфиры 4,8
-OH 3,52
Пример 1. В реактор загружают
200 г (61,29 вес,ч.) полиокситетраме- 30 тиленгликопя и сушат под вакуумом при о температуре 90-100 С до содержания влаги 0,03%.
В отдельной емкости смешивают 95,9r (4,75 вес.ч.) креогена с 67,8 г 35 (20,78 вес.ч.) 2,4-толуилендиизоцианата о и выдерживают в течение 1 ч при комнатной температуре. Затем смесь вводят в полифурит при 45-50 С и перемешивают в течение 30 мин при 80-85 С. Получен- 40 ный форпопимер охлаждают до 20-22 С, о вакуумируют в течение 30 мин, после чего вводят 43 г (13,18 вес.ч.) предвари-, тельно просеянного кристаллического 3,3-дихлор-4 4 -диаминодифенвтметана. Смесь, 45
1. -Ф перемешивают под вакуумом в течение
10-15 мин, затем заливают формы для определения механических характеристик эластомера.
56
Пример 2. В реактор загружают
200 r (48,12 вес.ч.) полиокситетраметипенгликопя и сушат под вакуумом при
90-100 С до содержания влаги 0,03%.
В отдельной емкости смешивают 47,9г
55 (23,07 вес.ч.) керогена с 71 1г (18,45 вес.ч.) 2,4-толуипендиизоцианата и выдерживают в течение 1 ч при комнатной температуре. Затем смесь вводят в
54 4 попифурит при 45-50 С и перемешивают в течение ЗО мин при 80-85 С. Полученный форполимер охлаждают до 20
22 С, вакуумируют в течение 30 мин, после чего вводят 43 г (10,346 вес.ч.) предварительно просеянного кристалличесI ( кого 3, З-дихлор-4,4 -диаминодифенилметана. Смесь перемешивают под вакуумом в течение 10-15 мин, затем заливают формы дпя определения механических характеристик эпастомера.
Пример 3. В реактор загружают
200 r (55,25 вес.ч.) полиокситетраметиленгликоля и сушат под вакуумом при температуре 90-100"С до содеркания влаги 0,03%.
В отдельной емкости смешивают 95,9 г (13,23 вес.ч.) керогена с 76,7 г (19;64 вес.ч.) 2,4-толуилендииэоцианата и выдерживают в течение 1 ч при комнатной температуре. Затем смесь вводят в о попифурит при температуре 45-50 С и перемешивают в течение 30 мин при температуре 80-85 С. Полученный форполимер охлаждают до температуры 20о
22 С, вакуумируют в течение 30 мин, после чего вводят 43 r (11,88 вес.ч.) предварительно просеянного кристалличе(( ского 3, З-дихлор-4,4 -диаминодифенилметана. Смесь перемешивают под вакуумом в теиение 10-15 мин, затем запивают в формы для определения механических характеристик эластомера.
Механические свойства эластомеров, полученных по известному способу, а также по предлагаемому с использованием 5, 15 и 30% керогена приведены в табл. 1.
Пример 4. В мешатель загружают 200 r попиокситетраметипенгликопя и сушат под вакуумом при температуре 4550 С, вводят 67,8 г (2,05 моль) 2,4-топуилендиизоцианата L и смесь перемешивают в течение 30 мин при 80-85 С.
Полученный форпопимер охлаждают до 2022 С, вакуумируют в течение 30 мин и вводят 15,5 г (5%) керогена, перемешиааег в течение 15 мин, затем загружают 43 г (0,9 моль) предварительно,просеянного кристаллического 3,3-дихлор(-4,4 -диаминодифенилметана. Смесь перемешивают под вакуумом в течение 1015 мин и заливают формы для определения механических характеристик эластомера и жизнеспособности смеси..
Пример 5 В отвакуумированный форполимер, полученный аналогично примеру 4, вводят предварительно смешан5 857 ные навески 3,3 -дихлор-4,4 -диамино(( дифенилметана (43 г) и керогена (15,5r).
Смесь перемешивают под вакуумом в течение 15 мин и заливают формы для определения механических характеристик элас- гомера и жизнеспособности смеси.
Способ введения керогена не оказывает практическса о влияния на свойства конечного продукта. Механические характеристики полиуретановых эласгомеров, полу- <а ченных по примерам 4 и 5, с использованием 8, 15 и 30% керогена приведены в табл. 2.
Как видно из табл. 2, начальная вязкость композиции с керогеном несколько
3500 П, когда композиция еще сохраняет свои литьевые свойства, происходит несколько медленнее . По предлагаемому zo способу можно получать уретановые эластомеры с улучшенным сопротивлением раздиру с использованием других полиэфиров.
Ниже приведен пример получения полиуреЭласгомеры
Характеристики
Известные
Сопротивление раздиру, кгсlсм
181,6
270,2
120
141,5
300
209,9
268,4
303,3
156,4 148,6
150
151
346 ..- 315
8 8
338
350
96 98
Та бл ица 2
400-500 450-550 .550-600 600-650
60-65
50-60
65-70
70 -75
Предел прочности при рас2 тяжении, кгс/см
Напряжение при 100%-ном и удлинении, кгс/см
Относительное удлинение,%
Остаточное удлинение,%
Твердость по Шору А, усл.ед.
Начальная вязкость смеси перед формованием, П
Время нарастания вязкости при температуре 25 С до 3500 П после загрузки
3,3-(дихлор-4,4)-диамино» рифенилмегана, мин
154 Ь ган ового эла ст омер& ". и сполз ован ием s качестве исходного полиэфира полиэтилен» гликольадипината.
Пример 6. В реакгар загружают
200 r полиэгиленгликольадипината и суо шаг под вакуумом при 90-100 С до содержания влаги 0,03%. Затем при 70 С вводят 34,4 г (1,95 моль) 2,4-голуилендииэоцианага и смесь перемешивают в течение 30 мин при 80-85 C. Полученный о форполимер охлаждают -до 45-50 С ващФ умируют в течение 30 мин и вводят предварительно смешанные навески 22г ( (0,8 моль) кристаллического-3,3 -ди хлор-4,4-диаминодифенилмегана и 12,8 г керогена (5%). Смесь перемешивают под вакуумом в течение 15 мин и заливают формы для определения механических характеристик эласгомера и жизнеспособности и смеси. Свойства эластомеров, полученных с использованием полиэтиленгликольадипината и керсл ена в количестве
5,15 и 309 приведены в табл. 3.
Таблица 1
:Предлагаемые с керогеном,.%
857154
Таблица 3
96,3
85,2
270,4
289,5
417,2
Напряжение при 100% удлинении, кгс/см
52,4
45,7
Относительное удлинение,%
Остаточное удлинение,%
550
574
4-6
Твердость по Шору А, усл. ед.
82
80
Начальная вязкость смеси перел формованием,П
400-500 450-550 550-600 600-650
Время нарастания вязкости о при температуре 50 С до
3500 П после загрузки
3,3 -дихлор-4,4 -диамино(f дифенилметана, мин
65-.70
50-60 60-65
70-75
Зо
Составитель С. Пурина
Редактор H. Лазаренко Техред М.Рейвес Корректор С. Шекмар Заказ 7139/38 Тираж 530
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Сопротивление. раэдиру, кгс/см 64,2 .
Предел прочности при растяжения, кгс/см 372
Формула изобретен ия
Способ получения пмюиуретанового эластомера путем взаимодействия избытка.
2,4-толуилендиизоцианата с гидроксилсо- з держащим соединением с последующим
I -I введением 3,3 -дихлор-4, 4-диаминодифе.-, нилметана, отличающийся тем, что, с целью повышения сопротивления раэдиру конечного продукта, в один из 40 компонентов предварительно вводят 5-30%
Ф от веса всех компонентов керогена с числом гидроксильных групп, равным 3,503,5 вес.% и с размером частиц, равным
1-10 мк.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Апухтина Н, П. Синтез и свойства .уретановых эластомеров. Л., Химия, 1976, с. 11-28.
2. Патент Великобритании No. 869562, кл. 2/5/ч, опублик, 1961 (прототип)..



