Способ получения термопластичного полиуретана Советский патент 1990 года по МПК C08G18/38 

Изобретение относится к получению полиуретанов, а именно к производству термопластичных полиуретанов (ТПУ), и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности.

Целью изобретения является сокращение времени достижения стабильной вязкости при сохранении растворимости и высоких физико-химических свойств ТПУ.

Пример 1 (сравнительный). К 100 мае.ч. сложного полиэфира - по- лиэтиленбутиленгликольадипината (гид- роксильное число 53) добавляют 8,5 мае.ч. 1,4-бутандиола и смесь тер- мостатируют в течение 10 мин при 70°С. Подготовленную таким образом гидроксилсодержащую смесь (ГСС) 108,5 г/мин дозирующим насосом подают в шнекоштыревую смесительную головку (п 1000 об/мин) одновременно с 4,4 -дифенилметандиизоцианатом (ИДИ) 35,86 г/мин. После смешения

(30 с) реакционноспособную массу подают в двухшнековую реакторно-смеск- тельную машину, где реакцию проводят при 175-235°С (по зонам 175, 235, 220°С)„Варьируя подачу ИЛИ, получают ТПУ при соотношении NCOrOH 1,0-1,05.

Стабилизация свойств полимера проходит очень медленно и не заканчивается даже через 30 дней.

Пример 2 (сравнительный). К 100 мае.ч. сложного полиэфира - по- либутиленгликольадипината (гидроксиль- ное число 56) добавляют 20,13 мае.ч. 1,4-бутандиола и смесь термостатируют в течение 10 мин при 60 С. Подготовленную таким образом ГСС дозирующим насосом подают в смесительную головку (123,13 г/мин) одновременно с МДИ (67 г/мин). После смешения (30 с) смесь выливают в металлическую форму и отверждают в течение 4 ч при 120°С. Затем полимер охлаждают, гранулируют и стабилизируют при обычных условиях. Продукт характеризуется изменением

характеристической вязкости от 0,45 до 0,70 в течение 60 дней.

Пример 3. К 100 мае.ч. сложного полиэфира (полибутиленгликольади пинат, гидроксильное число 198), полученного в присутствии 0,0005 мае.ч. катализатора (титантетрабутилата), добавляют 1 мае.ч. Ј-капролактама, гомогенизируют смесь при 75 С в течение 30 мин и дозировочным насосом подают в смесительную головку. Одновременно дозируется расплав ОДИ. Соотношение NCO:OH 1,03 (подача ГСС 8,35 г/мин, ЩИ 446 г/мин) . Реакцией- неспособная смесь поступает в реактор но-смесительную машину, где происходит образование полимера. Полимер гранулируют, охлаждают и упаковывают. Эффект.действия Ј-капролактама ха- рактеризуется изменением от 0,82 до 0,95 и стабилизацией характеристической вязкости и вязкости 12%-ного раствора ТПУ в тетрагидрофуране по ВЗ-4 от 40 до 125 с в течение 3 дней.

Без добавки Ј -капролактама полимер становится нерастворимым через 2 дня после его получения.

Физико-механические свойства стабильны и находятся на высоком уровне,

Результаты исследований даны в табл. 1 и 2.

Пример 4. К 100 мае.ч. полиэфира, приведенного в примере 1, добавляют 0,15 мае .ч. Ј-капролактама и получают полимер как описано выше, при соотношении NCO:OH 1,0. Стабилизация характеристической вязкости на уровне 1,48 достигается за 2 дня.

Полимер, полученный при NCO:OH 1,0 теряет растворимость через 3-4 дня, также, как и полимер при NCO:OH 1,0 без Ј-капролактама.

Пример 5. К 100 мае.чо полиэфира по примеру 1 добавляют 1,5 мас. Ј-капролактама и получают полимер, как описано выше, при соотношении NCO:OH 1,0; 1,03 и 1,05.

Массовая доля Ј.-капролактама 1,5% является верхним пределом, пос- кольку вязкость полимера находится на нижнем предельно-допустимом уровне, обеспечивающем хорошие физико-механические свойства полимера.

Пример 6. К 100 мае.ч. поли- эфира, приведенного в примере 1, дод5 0 5

о

5

р

з

0

5

бавляют 0,15 мае.ч. Ј -капролактама и получают полимер, как описано выше, при соотношении NCO:ffl 0,97. Стабилизация вязкости (с 0,74 до 0,83) достигается за 2 дня.

Таким образом, сокращение времени С1абилизации достигается при соотношении NCO:OH 1,0.

Пример 7.К100 мае.ч. сложного полиэфира - полиэтиленбутилен пикольадипината (гидроксильное число 56 мг КОН/г) добавляют 1 мае.ч.

Ј-капролактама и затем 18,5 мае.ч. 1,4-бутандиола и получают полимер при соотношении NCO:OH 1,03, как описано

3примере 1. Вязкость стабилизируется за 3 дня.

Пример 8. К 100 мае.ч. поли- фурита (ГЧ 109 мг КОН/г) добавляют 0,15 мае.ч. Ј-капролактама, затем 18,0 мае.ч. 1,4-бутандиола и получают полимер, как описано в примере 1, при соотношении NCO:OH 1,0. Вязкость стабилизируется на уровне 1,05 через 2 дня.

Пример 9.К 300 мае.ч. сложного полиэфира - полибутиленгликоль- адипината (гидроксильное число 56,1) добавляют 0,75 мае.ч. Ј-капр.,лакта- ма, затем 14,9 мае.ч. 1,4-бутандиола и гомогенизируют смесь при 75°С в течение 30 мин. После этого добавляют 54,9 мае.ч. 2,4-толуилендиизоцианата и перемешивают 4 мин до получения гомогенной массы. Реакционноспособ- ную массу заливают в форму и выдерживают 4 ч при 140 С. Вязкость стабилизируется на уровне 0,69-0,70 через

4дня.

Продукт может применяться в качестве компонента клеевых композиций для обуви.

Формула изобретения

Способ получения термопластичного полиуретана путем взаимодействия смеси олигоэфирдиола и удлинителя цепи с диизоцианатом, отличаю щи й- с я тем, что, с целью сокращения времени достижения стабильной вязкости при сохранении растворимости и высоких физико-химических свойств, в исходный олигозфирдиол вводят Ј-кап- ролактам в количестве 0,15-1,50 мае.ч на 100 мае.ч. олигоэфирдиола.

Таблица 1

Изобретение относится к способу получения термопластичных полиуретанов (ТПУ) и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности. Изобретение позволяет снизить время стабилизации вязкости до 2-4 дней при сохранении растворимости и физико-химических свойств ТПУ. Эффект достигается за счет введения в олигоэфирдиол перед его взаимодействием с диизоцианатом ε-капролактама в количестве 0,15-1,50 мас.ч. на 100 мас.ч. олигоэфирдиола. 2 табл.

481 281 310 66

640 575 570 100

Примечание. Образцы для испытаний в виде пленок получают из диметилформамидных растворов.

Редактор Н.Гунько

Составитель В.Мкртычан Техред А. Кравчук

Заказ 817

Тираж 433

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Таблица 2

656

551 534

553

84

547

522 549

545 100

Корректор С.Черни

Подписное