композиции (эмали) и покрытий на ее основе, а также дефицитность одного из компонентов (триметилолпропана), использующегося для получения полиизоцйанатного аддукта.
Целью изобретения является повыше- 5 ние водостойкости покрытия, снижение токсичности и времени высыхания,
Поставленная цель достигается способом получения сшивающего агента для.полиуретановой композиции взаимодействием 10 диизоцианата с гмдроксилсодержащим соединением в органическом растворителе, отличительная особенность которого состоит 8 том, что в качестве гидроксилсодержащего соединения используют 1-{п-нитрофе- 15 нил)-1,3-диокси-2-аминопропан(декстрам ин), в качестве диизоцианата используют 1 .б-гексаметилендиизоцианат, 4,4- дифенилметандиизоцианат, 2,4-толуилендиизоцианат или его смесь с 2,6-изомером. 20 взятые при мольном соотношении 1:(2,953,05) и процесс ведут при температуре 2080 С, используя в качестве растворителя низший алкилацетат или низший алкилкетон,25
Пример 1. В трехгорлый реактор емкостью 2 л, снабженный мешалкой, помещают 212 г декстрамина, приливают 320 г (364 мл) свежеперегнанного бутилацетата, охлаждают до температуры (10i)°C раство- 30 ра 750 г 4,4 -дифенилметандиизоцианата в 321 г (365 мл) свежеперегнанного бутилацетата. После прибавления всего раствора 4,4дифенилметандиизоцианата в бутилацетате перемешивание продолжают в течение 35 2-х часов при температуре (10i2)°C до полного завершения реакции, которую контролируют по изменению содержания NCO-rpynn. Получают 1603 г продукта (УА1), содержащего 60% сухого остатка. Выход 40 продукта УА-1 - 100%. Содержание NCOrpynn в продукте - 7,8%. Строение продукта А-1 подтверждается ИК-спектром, снятым на спектрофометре Specord-IR. В ИКспектре продукта УА-1 наблюдаются поло- 45 сы, характеризующие валентные колебания (v) п-замещенного арильного радикала СбН4-в области 810-840 NOj-группы
-1320-1380 см ,v .арильнчго радикала 1590-1595 см V С 0-мочевинной группы 50
-1640-1665см г С 0-группы уретановой
-1685--1711 см V СН-групп - 2950-3060 см V NH-группы - 3250-3350 cм
Продукт стабилен в герметически закрытой таре в течение 6 мес. Полная харак- 55 теристика продукта приведена в табл. 1.
Пример 2, Аналогично примеру 1. Вместо бутилацетата берут этилацетат. Получают продукт УА-2. Выход продукта УА2 - 100%. ПК-спектр продукта УА-2 практически идентичен ИК-спектру продукта УА-1. Полная характеристика продукта приеедена в табл.1,
Пример 3. В трехгорлый реактор емкостью 2 л, снабженный мешалкой, помещают 212 г декстрамина, приливают 179 г (203 мл) свожеперегнанного бутилацетата, нагревают до температуры 80°С и при интенсивном перемешивании периливают504 г 1,6-гексаметилендиизоцианата. После прибавления всего количества 1,6-гексаметилендиизоцианата перемешивание продолжают в течение 4-х часов при температуре (80±2)°С до завершения реакции, которую контролируют по содержанию NCO-rpynn. Получают 895 г продукта УА-3, содержащего 80% сухого остатка. Выход продукта УА-3 - 100%. Содержание NCOrpynn в продукте - 14%. Строение продукта УА-3 подтверждается ИК-спектром, снятом на спе14трофотометре Specord-lR. В ИК спектре продукта УА-3 наблюдаются полосы, характеризующие валентные колебания (v) п-замещенного арильного радикала СбН4 - в области 810-840 N02-rpynпы - 1320-1380 см V арильного радикала - 1595-1600 см V С 0-группы мочевинной - 1655-1675 см V С 0-группы уретановой - 1695-1723 см V СН-групп 2900-3120 см V МН-группы - 3250-3350 см
Продукт стабилен при хранении в закрытой стеклянной или полимерной таре в течение 6-ти месяцев, в течение которых падение содержания NCO-rpynn не наблюдается, выпадение твердого осадка мочевины - нет. Полная характеристика продукта УА-3 приведена в таблице 1.
Пример 4. Аналогично примеру 3, Вместо бутилацетата берут этилацетат. Получают продукт УА-4. Выход продукта УА-4 100%. ИК-спектр продукта УА-4 практически идентичен ИК-спектру продукта УА-3. Полная характеристика продукта УА-4 приведена в табл. 1.
Пример 5. В трехгорлый реактор емкостью 2 л, снабженный мешалкой, помещают 212 г декстрамина, приливают 490 г (557 мл) свежеперегнанного бутилацетата и при интенсивном перемешивании 522 г толуилендиизоцианата(2,4-изомер, ТДИ) при температуре (20;2)С. Соотношение (в молях) дзкстрамина:диизоцианата 1:3. После прибавления всего ТДИ продолжают перемешивание в течение 2-х часов до завершения реакции, которую контролируют по содержанию NCO-rpynn. Получают 1221 г продукта УА-5, предстаопяющук. r.riirj,. со
стоящую ориентировочно из 8 изомеров, Выход продукта УА-5 100%. Продукт стабилен при хранении в герметически закрытой таре в течение б-ти месяцев, в течение которых падение содержания NCO-rpynn со- 5 ставляет менее 0,5%, Полная характеристика продукта УА-5 приведена в табл.1.
Пример 6. Аналогично примеру 5, Вместо 2,4-ТДИ берут смесь изомеров 2,4- 10 и 2,6-ТДИ (соотношение изомеров 65:35) и реакцию проводят при температуре (20i 2)°С в течение 2-х часов. Соотношение (в молях) декстрамина:диизоцианата 1:3, Получают продукт УА-6, представляющий смесь 15 изомеров, состоящую ориентировочно из 30 изомеров. Выход продукта YA-6 составляет 100%. Полная характеристика продукта УА6 приведена в табл. 1.
Пример 7. Аналогично примеру 5. 20 .Вместо 2,4-ТДИ берут смесь изомеров 2,4и 2,6-ТДИ (соотношение изомеров 80:201 и реакцию проводят при температуре (20+2)°С в течение 2-х часов.Соотношение (в молях) декстрамина:диизоцианата 1:3. Получа- 25 ют продукт УА-7, представляющий смесь, состоящую ориентировочно из 30 изомеров. Выход продукта УА-7 100%. Полная характеристика продукта УА-7 приведена в табл. 1,30
Пример 8. Аналогично примеру 6. Берут 212 г декстрамина, 496 г (563 мл) бутилацетата, 530,7 г ТДИ. Соотношение (в молях) декстрамина:диизоцианата 1:3,05. Получают 1238,7 г продукта УА-8, представ- 35 ляющего смесь, состоящую ориентировочно из 30 изомеров. Выход продукта УА-8 100%. Полная характеристика продукта УА8приведена в табл. 1.
Пример 9. Аналогично примеру 6. 40 Берут 212 г декстрамина, 484 г (550 мл) бутилацетата, 513,3 г ТДИ. Соотношение (в молях) декстрамина:диизоцианата 1:2,95. Получают 1209,3 г продукта УА-9, представляющего смесь, состоящую из ориенти.ро- 45 вочно 30 изомеров. Выход продукта УА-9 100%. Полная характеристика продукта УА9приведена в табл. 1.
Пример 10. Аналогично примеру 6, Реакцию проводят в течение 1 часа при тем- 50 пературе (50±5)°С. Получают продукт УА-10, представляющий смесь, состоящую из ориентировочно 30 изомеров. Выход продукта УА-10 100%. Полная характеристика продукта УА-10 приведена в табл. 1.55
Пример 11. Аналогично примеру 6. Реакцию проводят в течение 45 мин при температуре (80 ± 5)°С. Получают продукт УА-11, представляющий смесь, состоящую из ориентировочно 30 изомеров. Выход
продукта УА-11 100%. Полная характеристика продукта УА-11 приведена в табл. 1.
Пример 12, Аналогично примеру 5. Вместо бутилацетата берутэтилацетат. Получают продукт УА-12, представляющий смесь, состоящую из ориентировочно 8 изомеров, Выход продукта УА-12 100%. Полная характеристика продукта УА-12 приведена в табл. 1.
Пример 13. Аналогично примеру 6. В место бутил ацетата берут этилацетат. Получают продукт УА-13, представляющий смесь, состоящую из ориентировочно 30 изомёров. Выход продукта УА-13 100%. Полная характеристика продукта УА-13 приведена в табл.1.
Пример 14, Аналогично примеру 7. Вместо бутилацетата берут этилацетат. Получают продукт УА-14, представляющий смесь, состоящую из ориентировочно 30 изомеров. Выход продукта УА-14 100%. Полная характеристика продукта УА-14 приведена в табл, 1,
Пример 15. Аналогично примеру 8. Вместо бутилацетата берут этилацетат. Получают продукт УА-15, представляющий смесь, состоящую из ориентировочно 30 изомеров. Выход продукта УА-15 100%. Полная характеристика продукта УА-15 приведена в табл.1,
Пример 16, Аналогично примеру 9. Вместо бутилацетата берут атилацетат. Получают продукт УА-16, представляющий смесь, состоящую из ориентировочно 30 изомеров. Выход продукта УА-16 100%. Полная характеристика продукта УА-16 приведена в табл,1.
Пример 17. Аналогично примеру 10. Вместо бутилацетата берут этилацетат. Получают продукт УА-17, представляющий смесь, состоящую ориентировочно из 30 изомеров. Выход продукта УА-17 100%. Полная характеристика продукта УА-17 приведена в табл. 1.
Как видно из табл. 1 полиизоцианатные уретановые аддукты на основе 1-(п-нитрофенил)-1,3-диокси-2-аминопропана при практически идентичных показателях (концентрации полиизоцианатного аддукта в растворителе, содержании изоцианатных групп, стабильность во времени, вязкости, термодеструкции) характеризуются более низким содержанием сйободного диизоцианата (1-9% вместо 9-12% для аддукта по прототипу), то есть более низкой токсичностью по сравнению с сшивающим агентом по известному способу.
Разработанный сшивающий агент был испытан в полиуретановых композициях (змалях), результаты представлены в табл. 2.
Как показали результаты испытаний независимо от условий получения (соотношение компонентов, температура, растворитель) полиизоциаиатных уретановых аддуктов на основе 1-{п-нитрофенил)1,3-диокси-2-аминопропана свойства полиуретановых композиций м покрытий на их основе практически идентичны. Для сравнения в табл. 2 приведены результаты испытаний полиуретановых композиций, включающих разработанные уретановые аддукты - сшивающие агенты на основе всех типов используемых диизоцианатов(4,4 -дифенилметандиизоцианата, 1,6гексаметИлендиизоцианата, а также 2,4-ТДИ, смеси 2,4- и 2,6-ТД1/1 при соотношении изомеров 65/35 и 80/20, соответственно).
Как следует из полученных результатов испытаний, полиуретановые композиции, включающие заявляемые полиизоцианатные аддукты по сравнению с прототипом обладают более высокими защитными свойствами (в 3-5 раз), так как водостойкость покрытия в часах составляет 420-720 вместо 148 часов для покрытия с известным сшивающим агентом, и скоростью сушки (в
6-12 раз), так как время высыхания покрытия при температуре {200i2)° С до степени 2 составляет - 23-75 мин, вместо 300 мин для покрытия с известным сшивающим агентом, а до степени 3 - 60-180 мин вместо 720 мин для покрытия с известным сшивающим агентом,
Формула изобретения Способ получения сшивающего агента для получения полиуретановых композиций взаимодействием диизоцианата с гидроксилсодержащим соединением в среде органического растворителя, отличающийся тем, что, с целью снижения токсичности, времени высыхания и повышения водостойкости покрытия, в качестве диизоцианата используют 2,4-толуилендиизоцианат или его смесь с 2,6-изомером, или 1,6-гексаметилендимзоциаиат, или 4,4 -дифенилметандиизоцианат, в качестве гидроксилсодержащего соединения используют 1-(п-нитрофенил)-1,3-диокси-2-аминопроп - ан, которые берут при молярном соотноше.нии соответственно 2,95-3,05:1, в качестве растворителя используют низший алкилацетат или низший алкилкетон и процесс ведут при 20-80°С.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Сшивающая композиция для получения литьевых полиэфируретанов и способ ее получения | 1983 |
|
SU1174446A1 |
| Способ получения уретановых эластомеров | 1989 |
|
SU1707020A1 |
| Изоцианатная композиция для тепло- и термостойких полиуретанов и способ ее получения | 1987 |
|
SU1735330A1 |
| Изоцианатоуретан в качестве компонента композиции для получения полиуретановых покрытий и композиция для получения полиуретановых покрытий | 1991 |
|
SU1803403A1 |
| Способ получения линейных полиуретанов | 1982 |
|
SU1085988A1 |
| ТЕКСТИЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПОРТИВНЫХ ИЗДЕЛИЙ | 1992 |
|
RU2032007C1 |
| Способ получения интегрального эластичного пенополиуретана | 1976 |
|
SU630874A1 |
| Трис- (бензтиазол- -илтиокарбонилами-HO)-ТОлил- -изОциАНуРАТы B КАчЕСТВЕВулКАНизиРующиХ дОбАВОК пРи изгОТОВлЕ-Нии РЕзиНО-ТЕХНичЕСКиХ издЕлий и СпОСОбиХ пОлучЕНия | 1978 |
|
SU833970A1 |
| ОЛИГОЭФИРУРЕТАНОВЫЙ МОДИФИКАТОР ДЛЯ НИТРОЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ | 1996 |
|
RU2130950C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИЭФИРУРЕТАНОВОГО МОДИФИКАТОРА ДЛЯ НИТРОЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ | 1995 |
|
RU2091406C1 |
Сущность изобретения: продукт реакции (реагент 1) - 2,4-толуилендиизоцианат или его смесь с 2,6-изомером, или 1,6-гекса-метилендиизоцианат, или 4,4-дифенилме- тандиизоци&нат и реагент 2 - 1-(п-нитрофе- нил)-1,3-диокси-2-аминопропан. Условия реакции: в среде органического растворителя (алкилацетат или низшего алкилкетона), молярное соотношение реагентов 1 и 2 = =1:
Примечание, Раствоо««ость н акедап Л вид опоелелялись визуально. Солвр каине КСХЭ-групч и концентрация своболиого
димзоцкзнатэ определялись по Саундерс, Дя,, бркш К; Покяязтель прсяокления - с помощьч рефрактометра ЛС(5, вязкость - с noKCxibw привооа Ileotest-2, темпемтуру леструкц1-о - ид перизатографе Паулик-ПаулхкЭрпеи.
160
2)5
it35
175
260
355
I.iiS
550
235
-1- i5
230
325 ii20
1(8
233-.
нат- Композиция, со- 300
держанаяполииэопу цийнатиый аллукт iio прототипу П
т D б я и ц ;
1120
3SO 310 560 23П 653 Г/Э 30 3SO 1)10 36С 290 530 61)0 230 ttO 330 70 310 23Р 590 170 710 360 liSO 1(80 290 600 210 720 150 370 1170
зоа 600
220 160 720 ИЗ 1200 На алдуктах УА-| и УД-2, а также УА-3 и полуиены практически идентичные показатели, спответственно. Композиций 1,2,3,, вкпочаницие различные уретлноаые а.тлукты на основе 1-(п-нитро енил)-1,3диокси-2-аминопролана, отличаются природой пигментов. Во всех примерах 1 в качестве пигмента использовали лвуокись титана, 2-пигмент железоокисной, 3 - окись хрона, Ц - смесь пигмента «елезоокисного и сажи марки ДГ-ЮО. В композиции, включающей полиизоцианатный адлукт по прототипу, также могут содержаться пигненти различной природы (см.выию), однако при этом все локазлтели для нее находятся в прелелах указанных в табл.2.
