Уретановый олигомер в качестве связующего для лакокрасочных материалов и способ его получения Советский патент 1991 года по МПК C08G18/64 C08G18/71 

Изобретение относится к получению пленкообразующего, а именно уретанового связующего на основе эфиров глюкозы для лакокрасочных материалов, предназначенных для защитно-декоративных покрытий металла, древесины и других подложек.

Цель изобретения - получение связующего для лакокрасочных материалов, обладающих повышенцрй растворимостью и совместимостью с другими полимерными связующими.

Для получения уретанового олигомера используют эфиры целлюлозы, моноизоци- анаты и катализаторы.

В качестве эфиров целлюлозы использу0 и

ют: триацетат целлюлозы (R--CCHJ-C содержанием ацетильных групп 61 %, т.пл. 315°С, мол .масса 86400; триэтилцеллюлозу (R - CsHs) с содержанием этоксигрупп 54,9%, не плавится, мол.масса 16400: нитрат целлюлозы (R - N02) с содержанием азота 14%, не плавится, мол. масса 56000.

В качестве моноизоциа катов используют: хлоргексилизоцианат (С1(СНз)бМСО) - побочный продукт синтеза гексаметиленди- изоцианата, мол. масса 161,5, т. кип. 101°С (20 мм рт.ст.) содержание МСО-групп 26,0%.

dl° 1,0631, п§° 1,4563; фенилизоцианат

ON VI О О VI

(CeHsNCO), мол. масса 119.1, т. кип. 165,б°С,

d3° 1.095, пЗ° 1.4563.

В качестве катализаторов используют: бромистый алюминмй (А1Вгз), т. пл. 98°С, т. кип, 265°С; хлористый алюминий (А1С1з), т. возг. 180°С, т. пл. 192,5°С.

В соответствии с изобретением при обработке замещенной целлюлозы происходит встраивание моноизоцианата в цепь макромолекулы по 1,4-гликозидной связи без затрагивания пиранозного кольца.

Соотношение числа пиранозных циклов, приходящихся на одну встроенную в пирановое кольцо фенил- или хлоргексиль- ную уретановые группы (степень уретаниза- ции - т/п), рассчитывается по интегральной кривой спектров ЯМР13С.

На проведение реакции по предлагаемому способу оказывает влияние двухста- дийный порядок загрузки компонентов, так как в случае одновременной загрузки всех компонентов продукт с заданным строением и свойствами не получают.

При температуре синтеза выше 95°С резко возрастает количество побочных продуктов - идет деструкция олигомеров, а если температура ниже 80°С. резко замедляется скорость синтеза.

Пример 1. В колбу с мешалкой, обратным холодильником, капельной воронкой и вводом инертного газа загружают, мас.ч.: перхлорэтилен 37.2; триэтмлцеллю- лозы 52.9; хлористый алюминмй 0,5; реакционную массу нагревают при 80°С в течение 2 ч. затем при перемешивании при 80°С из капельной воронки добавляют 9,3 мас.ч. хлоргексилизоцианата в течение 120 мин до исчезновен1 свободных изоцианатных групп, Реакцюнную массу охлаждают, фильтруют, растворитель отгоняют и получают 85 мас.ч. олигомера.

0

5

0

Примеры 2-6. Выполняют синтез олигомеров аналогично примеру 1. Рецептура и условия проведения синтеза уретано- вых олигомёроа приведены в табл. 1, а свойства уретзнсодержащих олигомеров приведены в табл. 2.

Формула изобретения

1.

лы

Уретановый олигомер общей формуН OR f CH2OR R, О

RO

Н OR

СН,ОЯ

л- j -i II Я J«Jrt

- -yfenV-o- -vir° OR rfM |fcҐ ЖсЯГ ВД

CH,OR L H ORJnL CH2OR JtnH OR

где R - CzHs-. -С-СНз, -N02:

Ri - С1(СНг)б-, CeHs-;

ni/n 0,25-2,0,

с мол. массой 1300-8600 в качестве связующего дня лакокрасочных материалов.

2. Способ получения уретанового олигомера а качестве связующего для лакокрасочных материалов общей формулы

5

Н OR

RO

ну-о ц

CHjOR

снгоч ч, о

,Ж ° г-н-с-с

№%

I H OR

CH2OR

0

где R - С2Н5-, -С-СНз, -NO2; Ri - С1(СН2)б-, CeHs-; m/n- 0,25-2,0;

с мол. массой 1328-6605, отличающийс я тем, что замещенную целлюлозу. вьзбранную из группы, включающей этил целлюлозу, ацетат целлюлозы, нитроцеллюлозу, обрабатывают сначала раствором катализатора - хлористого алюминия

5 или бромистого алюминия при 80-90°С в течение 1-2 ч с последующим введением моноизоцианата, выбранного из группы, включающей фенилизоцианат. хлоргекси- лмзоцианат, и термостатированием при

0 80-90°С до момента исчезновения мзо- цианатных групп при массовом соотношении замещенная целлюлоза: моноизоцианат:катализатор, равном (25.3- 52,9):(9,3-27,0);(0,3- 0.5) соответственно.

Таблица 1

Изобретение относится к технологии получения уретановых олигомеров (УО) на основе эфиров целлюлозы, пригодных для использования в качестве связующего для лакокрасочных материалов. Изобретение позволяет повысить совместимость (с ал- кидными и эпоксидными смолами) и растворимость (в перхлорэтилене) УО за счет наличия в структуре одновременно уретановых и эфирцеллюлозных групп. УО получают при обработке эфиров целлюлозы в растворе катализатора - хлористого или бромистого алюминия - с последующим введением моноизоцианата (фенилизоцианат. хлоргек- силизоцианат). Процесс ведут при 80-90°С, 2 с.п. ф-лы, 2 табл.

Таблица 2