Полиуретан в качестве связующего для лаков с низкой температурой отверждения Советский патент 1983 года по МПК C08G18/68 C09D3/72 

Изобретение относится к новьш химическим соединениям, конкретно - к полиуретанам o6tr,ePi формулы;

tm он

. Л- i %вв

овв1га-в5-1гисоо-в -в-/„

ieMH-B -HH«0где R - остаток глицерина; R - остаток адипиновой кислоты; R - остаток фталевой кислоты; R - остаток дифенилметан-4,4-диизоцианата; R - остаток полиалкиленгликольадипината; п 2-4, в качестве связующего для лаков с низкой температурой отверждения.

Известно использование в качестве связующего для лаков полиуретана на основе полиэфируретана и изсщианурата Cl Однако лак на основе данного полиуретанового связующего отверзздает ся при 100°С в течение 10 мин или при 40-50 с в течение 2-3 ч.

Целью изобретения является синтез нового полиуретанового связующего для лаков с низкой температурой отверждения.

Полиуретан получают путем взаимодействия полиэфира на основе глицерина, диэтиленгликоля, фталевой и адипиновой кислот, используемого в виде 60%-ного раствора в циклог ксане (полиэфир марки 10-47) с макроизоиианатом (продукт взаимодействия дифенилметан-4,4-диизоцианата и полиэтиленгликольадипината

10 или полибутиленгликольадипииата) при перемешивании в течение 2 ч при 50-55°С и дальнейшем охлаждении.

Соотношение полиэфир 10-47:мак15роизоцианат 1:0,5-1:1 по весу в пересчете на 100% полиэфир 10-47.

Получают полиуретан общей формулы:

20

fHV . , .вк .

. tbn-B-B-H

-/ 6 в€в1П1-В -1Г11С -Л -в-)

еотк-в -ннвв-

25. где R - остаток глицерина; R - остаток адипиновой кислоты; R - остаток фталевой кислоты; R - остаток дифенилметан-4,4-диизоцианата; R - остаток полиалкиленгликоль30

2-4.

адипината, п Данное изобретение иллюстрирует ся следующими примерами. Пример 1 (соотношение полиэфир 10-47:макроизоцианат-1:1) . В колбу с механической мешалкой по мещают 37 г макродиизоцианата (полученного из 62 г дифенилметан-4,4 -диизоцианата и 32 г Ъолиэтиленгликольадипината или полибутиленгликольадипината, оба с молекулярной массой 2000) и 63,8 г полиэфира марки 10-47 (по ТУ 6-10-1511-75) или 38,28 г в пересчете на 100%-ны продукт, и перемешивают при 50-55 в течение 2 ч. Охлаждают. Пробу 5 густой массы наносят на чистую сте клянную пластинку и сушат при в вакууме ( 2 тор) до постоянной ма сы. Получают продукт желтого цвета с т.пл. 185°С (разл.). Выход сост ляет 99,9%. Полимер растворим в ди метилформамиде, диметилацетамиде, N-метил-2-пирролидоне. Найдено, %: С 56,28, 56,35, Н 6,20, 6,25; N 0,82, 0,97. бъ )п 4ЭО Вычислено, %: С 56,39; Н 6,14; N1,01. ИК-спектр: полоса амид I 1660 см амид II 1540 см , амид III 1230 см свободные группы ОН 3500 см. Молекулярные массы полиуретанов определяют методом диффузии и титрованием концевых изоцианатных групп дибутиламином. Точностьопределения методом диффузии +10%, методом титрования +1%. Для свежеприготовленных образцов полимеров оба метода дают значение молекулярных масс 4000+300, что соответствует значениям п 2. При хранении полимера молекулярная масса увеличивается и достигает максимального значения 8700+300, что соответствует значениям п 4. Пример 2 (соотношение полиэфир 10-47:макродиизоцианат-1:0,6 В колбу с механической мешалкой помещают 71,8 г макродиизоцианата (полученного из 62 г дифенилметан-4,4-диизоцианата и 32 г полиэтиленгликольадипината или полибутилен гликольадипината, оба с молекулярной массой 2000) и 184,3 г полиэфира марки 10-47 или 110,5 г в пересчете на 100%-ный эфир 10-47. Перемешивают, поднимая в течение 40 мин температуру до 55 С. Перемешивают при 5О-55 С 2 ч, охлаждают. Пробу 5 г густой жидкости наносят на чистую стеклянную пластинку и сушат в вакууме (2 тор) при 80°С до удалания циклогексанона. Получают полиуретан с т. размягчения 120-130 С, Выход 99,9%. Полимер растворим в ди метилформамиде, диметилацетамиде, М-метил-2-пирролйдоне и ограничено в ацетоне, метилэтилкетоне, циклогексаноне. Найдено, %: С 55,41, 55,49; Н 6,50, 6,71, N 0,95, 0,98. ( Вычислено, %: С 55,70; Н 6,55; N 0,90. Молекулярные массы полиуретанов определяли методами, приведенными в примере 1. Для свежеприготовленного полимера молекулярная масса составляет 3900+300, что соответствует значениям п 1,85. При хранении полимера молекулярная масса увеличивается, достигая значений.8700+ ЙОО, что соответствует значениям п 4,2. ИК-спектр: полоска амид I 1660 см амид III 1220 см-, амид II 1542см , свободные группы ОН 3500 см. На основе полученного по изобретению полиуретана был изготовлен лак коричневого цвета, содержащий, вес.%: полиуретан - 3,07; циклогексанон - 1,24; ацетон - 95,07; краситель коричневого цвета (ТУ 6-14-788-72)-0,62. В полученный раствор окунают пенополиуретановую подошву на 45 с, затем ее помещают в термошкаф и при 80С отверждают 2 мин. Получают покрытие коричневого цвета. В таблице приведены свойства покрытия. Водостойкость определяют следующим образом. Металлическую пластинку покрывают лаком и отверждают по режиму, приведенному в таблице. Пластинку с покрытием погружают в воду на 1 ч. Знак (+) означает, чТо после обработки водой пленка не становится матовой. Адгезию определяют следующим образом. На пластинке, покрытой лаком, лезвием наносят надрезы через 1 мм.. К надрезам прижимают липкую ленту и резко ее отрывают. Знак (+) означает отсутствие на липкой ленте частичек лакового покрытия, что свидетельствует о хорошей адгезии. Таким образом, введение в молекулу полиэфира марки 10-47 радикалов R и R обеспечило снижение температуры отверждения связующего до 8О-9О с, ускорился процесс отверждения связующего до 2-3 мин при 80-90°С, что позволило использовать ак на основе данного связующего для отделки пенополиуретановых поошв обуви на существующих автоматических линиях, а также повысить усталостную прочность пленки, что гарантирует качество отделки лаком на весь установленный срок носки обуви.

Температура отверждения, С

100

80

80

80

Время отвер10ждения, мин

Водостойкость

Адгезия

Формула изобретения Полиуретан общей формулы

/НО. . , X® B-RI-R-В ВС

.)„

О o oira-ii -uHCoo

о ioT H-R -i icoгде R - остаток глицерина t остаток адипиновой кислотыцК - осхаток фталевой кислоты; R - остаток дифенилметан-4,4-диизоцианата; R - остаток полиалкиленгликольадипината, п 2-4, в качестве связующего для лаков с низкой температурой отверждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Постников В.А., Ямский В.А., Чередникова Е.Г. Полиуретановый лак УР-5112. Ж. Лакокрасочные материалы и их применение, 3, 1978, с.. 66 (прототип).