ПОЛИУРЕТАНОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2004 года по МПК C08L75/04 C08K3/36 C09D175/04 

Изобретение относится к области производства полиуретановых эластомеров, предназначенных для изготовления покрытий валов скоростных бумагоделательных машин, каландровых роликов для машин в производстве магнитных лент, для покрытия других металлических поверхностей, а также для изготовления полиуретановых изделий различного назначения, для авиационной, автомобилестроительной и других отраслей промышленности.

Известен способ получения полиуретана по патенту №2078773 С1, кл. 6 С 08 G 18/08, 1997 г. Полиуретановый эластомер, описанный в патенте, состоит из гидроксилсодержащего соединения - форполимера с молекулярной массой 1800-2000 со свободными гидроксильными группами и высокой степенью разветвленности, полученный взаимодействием 1 моля полифурита с мол. м. 1000 с 0,5-0,6 молей 2,4-толуилендиизоцианата при их конечном молярном соотношении 1:(1,9-2,1) соответственно с последующим отверждением смесью полиэтиленгликольадипината с мол. м. 800 и 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметана в соотношении 0,2:0,68 соответственно.

Недостатком данной композиции является низкая твердость по Шору А-70-78 усл. ед.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является полиуретановая композиция по патенту №2155781 С2, кл. 7 С 08 L 75/04, 1998 г.

Композиция содержит, мас.%:

Полифуритный уретановый форполимер СКУ-ПФЛ-100 - 56,4-62,2.

Уретановый форполимер на основе 2,2 моля 2,4-толуилендиизоцианата и 1,0 моля олигооксиэтиленгликоля с молекулярной массой 400 (Форполимер 402 Ф) - 8,6-13,4.

Жидкий отвердитель на основе 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметана (диамет X) и полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 при их мольном соотношении 0,67:0,33 - остальное.

Недостатком данной композиции является низкое относительное удлинении при разрыве, низкая твердость.

Для ряда технологических схем при изготовлении полиуретановых изделий необходимы такие специфические свойства, как тиксотропность - стекание с вертикальных поверхностей (изготовление приводных полиуретановых ремней и т.д.).

Задачей изобретения является создание полиуретановой композиции, обладающей высоким относительным удлинением при разрыве в сочетании со свойством тиксотропности, повышенной твердостью.

Поставленная задача решается за счет того, что известная полиуретановая композиция, содержащая полифуритный уретановый форполимер СКУ-ПФЛ-100 и жидкий отвердитель на основе 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметана и полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000, содержит жидкий отвердитель на основе 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметана и полиокситетраметиленгликоля при мольном соотношении 0,7:0,2 и дополнительно композиция содержит аэросил, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полифуритный уретановый форполимер

СКУ-ПФЛ-100 - 74,58-77,75.

Аэросил - 0,01-0,05.

Жидкий отвердитель на основе 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметана и полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 при их мольном соотношении 0,7:0,2 - остальное.

В составе полиуретановой композиции используется полифуритный уретановый форполимер, представляющий собой продукт взаимодействия 1,0 моля полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 (полифурита) ТУ 6-02-646-81 и 2-2,2 молей 2,4-толуилендиизоцианата (продукт 102 Т) ТУ 113-38-95-90.

В качестве тиксотропной добавки композиция содержит аэросил ГОСТ 14922-77, представляющий собой чистую двуокись кремния в виде рыхлого голубовато-белого порошка.

Аэросил является источником сосредоточения молекулярных цепей, так как образующиеся в процессе синтеза форполимера так называемые силановые группы позволяют создать условия не только химического, но и физического взаимодействия, а в максимальных количествах обеспечивает тиксотропность состава. Силановые узлы позволяют более длительно удерживать систему в напряженном состоянии и сдвигать момент разрушения на более поздний срок.

В качестве жидкого отвердителя (сшивающего агента) используется отвердитель на основе 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметана (диамет X) ТУ 6-14-980-84 и полиокситетраметиленгликоля (полифурита) с молекулярной массой 1000 при их мольном соотношении 0,7:0,2.

Технологический процесс изготовления полиуретановой композиции состоит из следующих операций:

- синтез форполимера на основе полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 и 2,4-толуилендиизоцианата;

- приготовление жидкого отвердителя;

- приготовление полиуретанового состава и слив его в формы.

Синтез форполимера ведется в реакторе синтеза при температуре (60-70)°С при вакуумметрическом давлении минус 0,1-0,085 МПа и работающей мешалке. Затем при атмосферном давлении вводится аэросил и осуществляют перемешивание и вакуумирование в течение 20-30 мин.

После приготовления форполимера в рубашку реактора вводится холодная вода для снижения температуры форполимера до (25-30)°С.

Жидкий отвердитель готовится в емкости с подогревом, при этом в подогретый до (80-90)°С полифурит при атмосферном давлении загружается навеска диамет X. Перемешивание производится до полного растворения диамета X.

Смешивание форполимера и жидкого отвердителя производится при температуре (24-40)°С, после чего реакционная масса при температуре (35-80)°С заливается в формы для отверждения.

Примеры конкретного выполнения представлены в таблице 1.

Результаты испытаний композиции представлены в таблице 2.

Как видно из данных (примеры 1, 2, 3, 5), приведенных в таблицах 1, 2, качество полиуретановой композиции соответствует требованиям, предъявленным к ней. Полиуретановая композиция не уступает по качеству прототипу, а по твердости превосходит аналоги.

Композиция по примерам 4, 6 с запредельными количественными значениями содержания компонентов не обладает заданными характеристиками.

Данное техническое решение опробовано в производственных условиях Пермского завода им. С.М. Кирова. Из полиуретана, полученного в соответствии с предполагаемым изобретением, изготавливаются полиуретановые облицовки к прессовым и отсасывающим валам бумагоделательных машин и т.д.

Изобретение относится к области производства полиуретановых эластомеров, предназначенных для изготовления покрытий валов скоростных бумагоделательных машин, каландровых роликов для машин в производстве магнитных лент, для покрытия других металлических поверхностей, а также для изготовления полиуретановых изделий различного назначения, для авиационной, автомобилестроительной и других отраслей промышленности. Полиуретановая композиция, содержащая полифуритный уретановый форполимер СКУ-ПФЛ-100 и жидкий отвердитель на основе 3,3’-дихлор-4,4`-диаминодифенилметана и полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000, она содержит жидкий отвердитель на основе 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметана и полиокситетраметиленгликоля при мольном соотношении 0,7:0,2 и дополнительно композиция содержит аэросил при следующем соотношении компонентов, мас.%: полифуритный уретановый форполимер СКУ-ПФЛ-100 - 74,58-77,75, аэросил - 0,01-0,05, жидкий отвердитель на основе 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметана и полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 при их мольном соотношении 0,7: 0,2 - остальное. Технический результат - получение композиции с высоким относительным удлинением при разрыве в сочетании с тиксотропностью, повышенной твердостью. 2 табл.

Полиуретановая композиция, содержащая полифуритный уретановый форполимер СКУ-ПФЛ-100 и жидкий отвердитель на основе 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметана и полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000, отличающаяся тем, что она содержит жидкий отвердитель на основе 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметилметана и полиокситетраметиленгликоля при мольном соотношении 0,7:0,2 и дополнительно композиция содержит аэросил, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полифуритный уретановый форполимер СКУ-ПФЛ-100 74,58-77,75

Аэросил 0,01-0,05

Жидкий отвердитель на основе 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметана и полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 при их мольном соотношении 0,7:0,2 Остальное