СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ ЭЛАСТОМЕРОВ Советский патент 1972 года по МПК C08G18/85 

Описание патента на изобретение SU359837A1

Изобретение относится к области получения эластичных полиуретанов, пригодных для изготовления пленок и нитей.

Известен способ получения полиуретановых эластомеров поликонденсацией полиолов с избытком диизоцианатов в среде инертного растворителя с последующим взаимодействием полученного форполимера с дигидразидом дикарбоновой кислоты в качестве удлинителя цепи.

Изобретение предусматривает использование в качестве удлинителя цепи семикарбазидгидразида пропионовой кислоты.

Таким образом можно получать продукт с улучшенными термическими и гидротермическимн свойствами и повышенной устойчивостью к гидролизу.

В качестве полиолов могут быть использованы высокомолекулярные соединения с концевыми гидроксильными группами: сложные и простые полиэфиры, полиэфирамиды, полиацетали, поликарбонаты или поли-Ы-алкилуретаны, с молекулярными весами 600-5000, предпочтительно 800-3000, и т. пл. ниже 60°С.

В качестве диизоцианатов могут быть использованы алифатические, циклоалифатические, аралифатические ароматические и гетероциклические диизоцианаты.

Для взаимодействия с диизоцианатами вместе с высокомолекулярными диолами могут быть использованы также и низкомолекулярные диолы (молекулярный вес 62-300),

предпочтительно содержащие одну или несколько третичных аминогрупп, в количестве 0,05-1 моль низкомолекулярного диола на 1 моль высокомолекулярного полиола. Для реакции с семикарбазидгидразидом

пропионовой кислоты, служащим, согласно изобретению, агентом, удлиняющим цепь, пригодны форполимеры, содержащие 1,5- 6 вес. % изоцианатных групп (в пересчете на содержание твердых веществ в форполимере).

В случае, когда эластомеры предназначены для переработки в нити, рекомендуется содержание 1,75-3,5 вес. % изоцианатных групп в форполимере. Вместе с минимумом 55% семикарбазидгидр азида можно использовать до 45 мол. % других технологически допустимых агентов, удлиняющих цепь, с молекулярным весом 18-300, например воды или соединения с двумя концевыми аминными группами формулы H2N-Z-NH2, где Z равно нулю или является двухвалентным органическим остатком С2-Ci3.

конденсации монофункциональные соединения, например бутиламин, дибутиламин, ацетилгидразид, бутилсемикарбазид, Ы,Ы-диметилгидразин, в количестве 0,01-10 мол. % (в расчете на содержание изоцианатных групп).

Для взаимодействия с форполимером используют приблизительно эквимолекулярные количества (в расчете на содержание изоцианатных групп), например 100-120 мол. %, предпочтительно 100-110 мол. %, агента, удлиняющего цепь. Реакцию проводят при температурах О-130°С, предпочтительно 20- 80°С, в растворителе.

В качестве растворителей могут быть использованы растворители, содержащие амидные, мочевидные или сульфоксидные группы и имеющие температуру кипения 140- 225°С, например диметилформамид, диэтилформамид, диметилацетамид, формилморфолин, гексаметилфосфорамидтетраметилмочевина, диметилсульфоксид, диметилцианамид или их смеси.

Концентрация эластомерных растворов должна составлять 5-43 вес. %, предпочтительно 10-33 вес. %, наиболее предпочтительно 15-28 вес. %, причем вязкость должна держаться в пределах от 1 до 1000 пз, предпочтительно от 50 до 800 пз, при 20°С. Молекулярный вес полимеров должен быть такой, что характеристическая вязкость, измеренная в 1 вес. ч. раствора в гексаметилфосфорамиде при 25°С, должна быть минимум 0,5, предпочтительно 0,7-1,9.

В растворы полиуретанов могут быть добавлены пигменты, красители, оптические осветлители, антиоксиданты и другие добавки.

Растворители из растворов эластомеров могут быть удалены любым известным способом, например испарением или коагуляцией.

Пленки и нити, указанные в примерах, получены и исследованы по стандартной методике.

В примерах указаны весовые части.

Пример 1. Получение р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты.

712 ч. р-аланина вводят в 920 об. ч. спирта. Затем добавляют, начиная с температуры 20°С, , при быстром нагреве до кипения (20 мин) 400 ч. хлористого водорода; смесь кипятят в течение 2 час. По истечении 1,5 час суспензия переходит в светлый раствор. По окончании реакции добавляют 460 об. ч. бенола для азеотропной перегонки воды этерификации. В заключение отгоняют остатки пирта под вакуумом (15 мм рт. ст.). Получают эфир - НС1-соль в виде масла с больим выходом. При продолжительном хранеии, или сильном охлаждении масло кристализуется.

1180 ч. эфира фенилхлоругольной кислоты астворяют в 3800 об. ч. метиленхлорида, сюда добавляют 700 ч. воды и охлаждают до

О-7°С. При достаточно хорошем перемещивании Б эту двухфазовую систему добавляют по каплям 1228 ч. р-аланилэтилэфирхлоргидрата (из обогреваемой капельной воронки) и одновременно раствор 450 ч. гидроокиси калия и 1090 ч. карбоната калия в 2600 ч. воды. Продолжительность подачи составляет 60 мин. Затем эту двухфазную систему перемещивают в течение 2,5 час без охлаждения, производят разделение фаз, сущат раствор метиленхлорида над безводным сульфатом натрия и отгоняют метиленхлорид. Фениловый эфир Р - карбэтоксиэтиленкарбамидной кислоты, представляет собой масло, которое при длительном хранении кристаллизуется, температура текучести 63°С; выход около 75% (от теоретического). В кипящий раствор, состоящий из 1900 ч. гидрата гидразина и 480 об. ч. спирта, вводят в течение 30 мин раствор, состоящий из 1336 ч. фенилового эфира р-карбэтоксиэтиленкарбамидной кислоты в 800 об. ч. спирта. После 1,5 час кипячения раствор охлаждают до 0°С, выкристаллизовавшийся сырой р-семикарбазидгидразид пропионовой кислоты сильно отжимают, взмучивают в спирте и снова сильно отжимают. После сушки выход сырого продукта составляет 872 ч. (96,5% от теоретического). После перекристаллизации из воды (0,9 мл/г) и спирта

(2,0 мл/г) получают 628 ч. (72% от теоретического) чистого р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты. Температура текучести 163-164°С.

C4Hn(N5O2.

Молекулярный вес 161.

Пример 2. 1200 ч. смешанного полиэфира из адипиновой кислоты и смеси гликолей, состоящей из 1,6-гександиола и 2,2-диметилпропандиола в молярном отношении 65-35 (число ОН 68,0; т. пл. 34-36°С), нагревают с 23,55 ч. М,:М-бис-(р-гидроксипропил)-метиламина, 335,4 ч. дифенилметан-4,4-диизоцианата и 389 ч. хлорбензола в течение 53 мин до

температуры 92-96°С, а затем охлаждают до комнатной температуры. Содержание NCO в растворе фораддукта составляет 1,9% (2,38% NCO в твердом веществе) 400 ч. раствора фораддукта NCO добавляют при перемешивании в течение нескольких минут к горячему с температурой 70°С раствору 14,85 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты в 985 ч. диметилформамида, при этом образуется эластомерный раствор средней вязкости, который после последующей добавки 12 ч. фораддукта NCO становится высоковязким. После окраски пигментом 4%-ным TiOg вязкость 835 из при 20°С. После прядения этого раствора по методу

сухого прядения или после разбавления до 20% по процессу мокрого прядения получают эластомерные нити, свойства которых приведены в табл. 1, а также сопоставлены результаты сравнительного испытания. ЭластомерНИИ в течение 1 час или при непродолжительном кипячении в аммиачном растворе CuSO4. Характеристическая вязкость эластомерного вещества составляет 1,27, температура плавления (в сосуде Кофлера) равна 230°С.

Сравнительные испытания.

Для сравнения берут наиболее близкие по своей структуре к дигидразидам или биссемикарбазидам агенты, удлиняющие цепь: дигидразид янтарной кислоты (А) или этиленбиссемикарбазид (Б), а также предпочтительно используемый в качестве агента, удлиняющего цепь, для эластомерных нитей карбогидразид (В), причем используют такой же фораддукт NCO, какой использовался выше для удлинения цепи с р-семикарбазидгидразидом пропионовой кислоты.

А. Дигидразид янтарной кислоты. К 400 ч. раствора форрадукта NCO по примеру 1 (1,9% NiCO) добавляют при температуре 70°С раствор на 14,2 ч. дигидразида янтарной кислоты в 922 ч. диметилформ.амида с получением эластомерного раствора средней вязкости, который после добавления еще 28,5 ч. фораддукта NCO становится высоковязким. После пигментирования с 4%-ным TiOa вязкость равняется 610 пз при 20°С. Прядение эластомерных нитей производят как в предыдущем примере (результат смотри в табл. 1). Температура плавления эластомерного вещества составляет 224°С.

Б. Этиленбиссемикарбазид. 400 ч. раствора фораддукта NCO, аналогичного примеру 1 (1,9% NCO), вводят в раствор 16,24 ч. ацетиленбиссемикарбазида в 928 ч. диметилформамида, нагретый до 70°С, причем уже после введения половины всего количества фораддукта образуется негомогенный раствор, который при дальнейшем введении переходит в плотную крошащуюся массу (недостаточная растворимость эластомеров). Паста не поддается ни прядению, ни формованию. При замене диметилформамида N-метилнирролидоном также не получается раствора даже при сильном разбавлении (до 20% содержания твердых компонентов). Прядение оказалось невозможным, нельзя было также получить гомогенные пленки.

В. К а р б од и гид р аз и д. 400 ч. раствора фораддукта NCO, согласно примеру 1 (1,9% NCO), вводят в нагретый до 70°С раствор, состоящий из 8,76 ч. карбодигидразида в 907 ч. диметилформамида, причем образуется

средневязкий эластомерный раствор. После добавления еще 23 ч. фораддукта NCO и окраски пигментом 4%-ным TiO2 получают раствор эластомера с вязкостью 645 пз при 20°С. Прядение осуществляют аналогично

нримеру 1. Результаты измерений приведены в табл. 1.

Таблица 1

Похожие патенты SU359837A1

название год авторы номер документа
СССРПриоритет 27.V.1969, № 7986/69, ШвейцарияОпубликовано 20.ХП.1972. Бюллетень № 3за 1973Дата опубликования оиисания 6.П.1973УДК 678.664(088.8) 1973
  • Витель Иностранцы Хорст Далибор Федеративна Республика Германии Фемистоклис Катсибас Греци Иностранна Фирма Райххольд Альберт Хеми Федеративна Реснублика Германии
SU363249A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛЕНГЛИКОЛЕВЫХ МОНОЭФИРОВ 1968
  • Эвальд Качманн
  • Федеративна Республика Германии
  • Иностранна Фирма
  • Хемише Верке Виттен, Г.М Виттен Федеративна Республика Германии
SU212153A1
ОИИСАНИЕ ИЗО БРЕТЕЛИ Я398053М. Кл. D Обп 3/04УДК 677.46.021.921.32 (088.8) 1973
  • Пностра Нцы Аксель Заннер, Карл Гейнрнх Краух Федеративна Республика Германии Иностранна Фирма Бадише Анилин Сода Фабрик Аг. Федеративна Республика Германии
SU398053A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОКАПСУЛ 1972
  • Николаус Шен, Гильдегард Шнеринг Готтфрид Пймпус Союз
  • Федеративна Республика Германии
  • Иностранна Фирма Фарбенфабрикен Байер
  • Федеративна Республика Германии
SU324731A1
СРЕДСТВО ДЛЯ ПРОТРАВЛИВАНИЯ ПОСЕВНОГО МАТЕРИАЛА 1971
  • Иностранцы Пауль Эрнст Фробергер, Энгельберт Кюле, Эвальд Урбшат
  • Федеративна Республика Германии
  • Иностранна Фирма Фарбенфабрикен Байер
  • Федеративна Республика Германии
SU296305A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕПИЯ СОПОЛИАМИДОВ 1969
SU239882A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОЦИАПАТОВ 1971
  • Иностранцы Дитер Арльт Фолькмар Хандшу
  • Федеративна Республика Германии
  • Иностранпа Фирма Фарбенфабрикен Байер
  • Федеративна Республика Германии
SU294324A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕПИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО ПОЛИАМИДА 1972
  • Иностранец Вильгельм Аугуст Залер
  • Федеративна Республика Германии
  • Иностранна Фирма Плате Гезельшафт Мит Бешреньктер Хафтунг
  • Федеративна Республика Германии
SU346878A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНО- ИЛИ ПОЛИИЗОЦИАНАТОВ 1970
  • Дитер Арльт
  • Федеративна Республика Гермаиии
  • Иностранна Фпрлга
  • Фарбенфабрикен Байер А. Г.
  • Федеративна Республика Германии
SU287619A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ 1973
  • Иностранцы, Оскар Доршнер Франц Иозеф Кардук Федеративна Республика Германии
SU370791A1

Реферат патента 1972 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ ЭЛАСТОМЕРОВ

Формула изобретения SU 359 837 A1

Измерение производят на нитях, получениых при испытаниях на сухое прядение, которое при предварительной вытяжке 50% нагревают в течение 1 час до 130 на шпулях.

При обработке аммиачным раствором CuSO4 нити приобретают темно-красный-коричневый цвет.

Результаты, приведенные в табл. 1, показывают, что нити, полученные по изобретенному методу, обладают очень хорошими механическими свойствами и свойствами упругости, их термические и гидротермические показатели значительно улучшены. Так, их температура деформации при нагреве (НДТ) значительно выше, удлинение в горячей воде (HWL) нитей, находящихся под нагрузкой, значительно меньше, а напряжение в горячей воде нитей с 100% вытяжкой (HWSA) минимум вдвое выше, чем у сравниваемых нитей.

Остаточное удлинение, определенное по этому опыту, тоже значительно меньше, чем у сравниваемых нитей.

Пример 3. 1200 ч. описанного в примере 1 смешанного полиэфира, 15,9 ч. бнс(р-гидроксипропил)-метиламина, 283,4 ч. дифенилметана-4,4-диизоцианата и 321 ч. хлорбензола подогревают в течение 35 мин до температуры 95-98°С и образовавшийся раствор фораддукта NCO охлаждают до комнатной температуры. Содержание NCO в

Примечание. Результаты показывают отличные механические свойства и лучшие гидротерыические свойства по сравнению с результатами сравнительного испытания с гидразином в качестве агента для удлинения цепи. При смеси в качестве агента, удлиняющего цепь (пример 4), гидротермические свойства по сравнению с сравнительным испытанием соответственно улучшены.

Сравнительный пример Г. Реакция превращения с гидразином. 400 ч. раствора фораддукта iNCO по примеру 3 (2,01% NCO) вводят в раствор, состоящий из 5,16 ч. гидразингидрата в 895 ч. диметилформамида, при этом образуется не совсем гомогенный эластомерный раствор (116 пз при 20°С).

После окрашивания пигментом 4%-ным TiOa (в пересчете на твердое вещество) в раствор вводят при комнатной температуре 0,5 ч. 1,6-гександиизоционата, после чего вязкость увеличивается до 465 пз при 20°С.

Часть эластомерного раствора, окрашенного в желтоватый цвет, перерабатывают в пленки, а затем нарезают на нити, вторую часть подвергают мокрому прядению в форме 20%-ного раствора (результатом, в табл. 2).

растворе составляет 2,01% (соответствует

2,5% -NCO в пересчете на твердое веш,ество).

В раствор, состоящий из 16,5 ч. семикарбазидгидразида пропионовой кислоты в 932 ч.

диметилформамида, вводят при температуре 70°С 400 ч. вышеописанного раствора фораддукта NCO, при этом образуется вязкий эластомерный раствор, который окрашивают пигментом 4%-ным ТЮ2, в пересчете на содержание твердого вещества, и смешивают с 0,33 ч. 1,6-гександиизоцианата при комнатной температуре, при этом достигается конечная вязкость эластомерного раствора, равная 500 из. Этот эластомерный раствор наносят на стеклянные плитки в виде пленки толщиной 0,2 мм и нарезают на нити с титром около 300 денье. Часть эластомерного раствора, разбавленную до 20%-ной концентрации, перерабатывают мокрым прядением (результаты см.в табл. 2).

Таблица 2

НОВОЙ кислоты и 45 мол. % гидразина. 8,70 ч. семикарбазидгидразид пропионовой кислоты растворяют в 800 ч. диметилформамида в горячем состоянии и смешивают при температуре 45°С с раствором, состоящим из 2,45 ч. гидразингидрата в 116 ч. диметилформамида. При комнатной температуре вводят 430 ч. описанного в примере 3 раствора фораддукта NCO, при этом получают очень вязкий гомогенный эластомерный раствор, который после добавления 320 ч. диметилформамида и окрашивания пигментом 4%-ным Ti02 обладает вязкостью 558 пз при 20°С. Результаты испытаний, проведенных на пленках и нитях, см. в табл. 2. Температура плавления эластомерного вещества 234°С.

Пример 5. 6500 ч. смешанного полиэфира, описанного в примере 1, с гидроксильным числом 67,4, обезвоживают в течение 1 час

при температуре 130°С и 12 мм рт. ст. и дезактивируют путем добавления 65 мл 30%-ного раствора S02 в диоксане. После кратковременного подогрева под вакуумом полиэфир смешивают с 129 ч. Ы,:Ы-бис-(р-гидроксипропил)-метиламина и 1782 ч. дифенилметан-4,4-диизоцианата при температуре 45°С, затем температуру поднимают до 80-85°С, при этом после 80 мин подогрева образуется фораддукт .NCO с содержанием NCO 2,24%. В раствор, состоящий из 297,5 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты в 18813 ч. диметилформамида, после приготовления суспензии из 267 ч. пигмента Ti02 при интенсивном перемешивании вводят в течение 15 мин 6360 ч. расплава фораддукта NCO, и в образовавшийся вязкий раствор добавляют 33,5 ч. трис-(3,5-дитретичный бутил-4-гидроксибензил)-мезитилена и 1 ч. гексан-1,6-днПример 6. 300 ч. политетраметиленэфирдиола (молекулярный вес 1020, т. пл. 33- 35°С) и 6,45 ч. бис-(р-гидроксипропил)-метиламина нагревают в течение 36 мин до температуры 80-83°С вместе с раствором, состояшим из 114,1 ч. дифенилметан-4,4-диизоционата в 180,5 ч. хлорбензола. После охлаждения раствор фораддукта NCO содержит 1,73% NCO (соответствует 2,37% NCO в твердом веш,естве).

17,1 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты растворяют при температуре 95°С в 894 ч. диметилформамида и смешивают при температуре 60°С 500 ч. смеси фораддукта NCO. Вязкость полученного раствора составляет 372 пз. После добавления 0,29 ч. Р,Р-диизоцианатдициклогексилметана вязкость увеличивается до 556 пз. Раствор окрашивают пигментом 4%-ным TiOa (в расчете на твердое вещество) и приготавливают пленки или прядут методом сухого или мокрого прядения. Эластомерное вещество обладает характеристической вязкостью 1,12 и отличными термическими и гидротермическими гвойствами.

изоцианата. Высоковязкий гомогенный эластомерный раствор (770 пз) прядут по сухому методу через фильеру с 40 отверстиями диаметром 0,2 мм и пропускают через канал, нагретый до 220°С, и после препарации водной суспензией талька наматывают на шпули со скоростью 220 MJMUH с вытяжкой в 0%, 25%, 50%, затем выдерживают в термошкафу в течение 1 час при температуре 130°С.

Свойства этих нитей и свойства нитей, переработанных обычным методом мокрого прядения, приведенные в табл. 3, свидетельствуют об отличных гидротермических свойствах, которые изменяются в зависимости от метода прядения нитей и метода последуюшей обработки. Температура плавления эластомерного материала равна 230°С.

Таблица 3

В обычных условиях гидролиза (см. пример 2) нити не теряют прочности. Температура плавления нитей равна 227-228°С.

Пример 7. 500 ч. раствора фораддукта NCO, описанного в примере 6 (1,73% NCO),

добавляют при перемешивании в течение 20 мин к раствору 15,50 ч. семикарбазидгидразида уксусной кислоты в 891 ч. диметилформамида, имеющему температуру 65°С. После охлаждения образуется гомогенный бесцветный эластомерный раствор, имеющий вязкость 189 пз, который при добавлении TiO2 доводится по содержания пигмента, равного 4%. При дальнейшем добавлении 15 ч. раствора фораддукта iNCO вязкость увеличивается до 561 пз. Характеристическая вязкость эластомера равна 1,06.

Результаты, полученные при измерении пленок и эластомерных нитей, приведены в табл. 4. Термические и гидротермические

свойства нитей значительно понижены по сравнению с аналогичными удлинениями цепи при помощи гомогенного р-семикарбазидгидрозида пропионовой кислоты. Температура плавления нитей равна 223°С.

11

12 Пример 8. 300 ч. торговогокапролактонового эфира с молекулярным весом 830 и т. пл. 38-40°С нагревают в течение 50 мин до температуры 94-95°С вместе с 55 ч. N,N-6HC - (р - гидроксипропил) - метиламина, 124,3 ч. дифенилметан-4,4-диизоцианата и 185 ч. хлорбензола. Образовавшийся раствор фораддукта NCO охлаждают до комнатной температуры и получают 1,21% NCO (соответствует 1,725% NCO в твердом веществе). 12,5 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты растворяют в 882 ч. горячего диметилформамида. К этому раствору, имеющему температуру около 50°С, добавляют при перемешивании 500 ч. вышеописанного раствора фораддукта NCO в течение 10 мин, при этом получается высоковязкий гомогенный эластомерный раствор. После разбавления 51 ч. диметилформамида и добавления 4%-иого TiOa (в расчете на эластомерное вещество) вязкость равна 660 пз. Характеристическая вязкость г| эластомера равна 1,26. При формовании пленок или прядения эластомерного раствора сухим или мокрым методом получаются данные, приведенные в табл. 4. Нити обладают, хорошими гидротермичёскими свойствами, устойчивостью к гидролизу. По истечении 16 час гидролиза в моющем растворе из 2 г/л соды и 5 г/л мыла при 90°С не наступает ухудшения прочности на разрыв. Пример 9. 100 ч. линейного поликарбоната (число ОН 122,5, молекулярный вес 915, т. пл. 30-35°С), полученного обычной термоконденсацией дифенилкарбоната и смеси диолов: гександиола-1,6 и р-гидроксиэтоксил(1)-гексаяола-6 в молярном соотношении 3:1, нагревают после обезвоживания в течение 30 мин до 100°С с 9,5 ч. толуилендиизоцианата (техническая смесь изомеров 65/35). После растворения полигидроксильного соединения в 100 ч. хлорбензола раствор нагревают в течение 30 мин до температуры 100°С с 23,2 ч. 4,4-дифенилмета.ндиизоцианата. Преполимерный раствор NCO содержит 1,40% NCO (содержание NCO в твердом веществе 2,46%). 5,60 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты растворяют в 400 ч. диметилацетамида при температуре 70°С. В этот раствор добавляют перемешивая 200 ч. раствора преполимера NCO (105 пз при 20°С). Полученный 18,9%-ный вязкий эластомерный раствор окрашивают пигментом - рутил (4%-ным в расчете на содержание эластомера) и формуют в пленки или по методу мокрого прядения прядут в упругие нити. Результаты испытаний пленок и опытов по мокрому прядению приведены в табл. 4. Прочность на разрыв по надрыву по Грейвсу, измеренная на пленках, составляет 30 кг/см, микрожесткость 65. Температура плавления эластомера равна 230°С. Пример 10. 100 ч. выщеописанного поликарбоната предварительно взаимодействуют с 9,5 ч. толуилендиизоционата, а затем -с 21,1 ч. 4,4-дифенилметандиизоционата и добавляют 100 ч. хлорбензола до получения преполимера NCO. Содержание NCO в растворе составляет 1,20% (содержание NCO в расчете на твердое вещество 2,18%), 4,80 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты растворяют в 400 ч. диметилформамида и смешивают аналогично вышеописанному с 200 ч. раствора преполимера NCO, затем формуют в пленки или прядут мокрым методом в нити (сравни с табл. 4). Пример 11. 100 ч. смешанного полиэфира из гександиола-(1,6) и 2,2-диметилпропандиола-1,3 (молярное соотношение гликолей 65:35) и адипиновой кислоты с гидроксильным числом 66 (молекулярный вес 1700) обезвоживают после добавления 0,1 ч. 33%-ного раствора двуокиси серы в диоксане (110°С/15 МЛ1 рт. ст.). После добавления 2,0 ч. N,М-бис-(р-гидроксипропил)-метиламина и 5 ч. хлорбензола производят нагрев гидроксильных соединений с 28,5 ч. 4,4-дифенилметандиизоцианата в течение 45 мин до 100°С. Расплав иреполимера NCO растворяют в 95 ч. хлорбензола. Содержание NCO в растворе равно 1,40% (соответствует 2,47% в твердом веществе преиолимера NCO). В растворе, состоящем из 5,70 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты в 300 ч. диметилсульфоксида, растворяют при 80°С, тщательно перемешивая 200 ч. раствора преполимера NCO и промывают 20 ч. диметилсульфоксида. Образовавшийся 22,5%-ный высоковязкий эластомерный раствор окрашивают пигментом 4%-ным рутилом (в расчете на содержание твердого вещества) и формуют в пленки или прядут по мокрому методу в упругие нити. Результаты смотри в табл. 4. Прочность на разрыв по надрыву (по Грейвсу) составляет 55 кг/см, микрожесткость пленок 64. Нити, погруженные в раствор аммиачного сульфата меди (0,01 норм), не теряют белого цвета. Сравнительное испытание. В 100 ч. смеси полиэфира по примеру 2 (молекулярный вес 1700) после обезвоживания добавляют 2,0 ч. Ы,М-бис-(р-гидроксипропил)метиламина и 5 ч. хлорбензола и нагревают в течение 50 мин до 100°С вместе с 29,2 ч. 4,4-дифенилметандиизоционата. Преполимер NCO разбавляют 95 ч. хлорбензола, содержание NCO в растворе, содержащем 55% твердого вещества, составляет 1,38% (соответствует 2,51% NCO в твердом фораддукте NCO). 605 ч. а-семикарбазидгидразида масляной кислоты (из СбН5 О CONH (СН)з СО ОСНз+гидразингидрат, т. пл. 102°С) растворяют в 300 ч. диметилформамида при температуре 120°С. В этот горячий раствор удлиняющего агента добавляют при интенсивном перемешивании 200 ч. раствора преполимера NCO и промывают 20 ч. диметилформамида.

15

дают до комнатной температуры. Пленки и нити (по методу мокрого прядения) получают обычными методами.

Пример 12. 150 ч. смешанного полиэфира, описанного в примере 1), с числом ОН 68 и 37,2 ч. 4,4-диизоционатодифенилового эфира вместе с 47 ч. хлорбензола нагревают в течение 45 мин на кипящей водяной бане до температуры от 90 до 98°. После охлаждения до комнатной температуры раствор фораддукта N содержит 0,816% (NCO, 104,5 ч. раствора фораддукта NCO вводят при интенсивном перемешивании в раствор, состояш,ий из 4,15 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты в 232 ч. диметилформамида, при этом . образуется высоковязкий эластомерный раствор, который после разбавления диметилформамидом в расчете на содержание 20% твердых компонентов, обладает вязкостью в 206 пз при 20°С).

После формования в пленку и разрезания на нити определяют упругие свойства эластомера. Эластомерные нити, полученные но стандартному методу мокрого прядения, обладают очень высокими гидротермическими свойствами (смотри табл. 4). Температура плавления эластомера 244°С.

Пример 13. 14,7 ч. сс-семикарбазидгидразида уксусной кислоты растворяют в 1092 ч. диметилформамида при температуре 100°С и смешивают при 60°С с 356 ч. расплава фораддукта NCO по примеру 5 и гомогенизируют при перемешивании. Раствор окрашиваюг пигментом 4%-ным TiOa (в расчете на твердое веш;ество). В вязкий раствор добавляют 1,02 ч. 1,6-гександиизоцианата и еш,е 80 ч. диметилформамида, при этом происходит увеличение вязкости до 874 пз при 20°С. После формирования раствора в пленки определяют упругие свойства нарезанных нитей. Как показывают результаты (см. табл. 4), получают хорошие свойства прочности и упругости. Нити, полученные по методу мокрого прядения (или по методу сухого прядения), все же обладают средними термическими и гидротермическими показателями (сравнение и пример 5). Эластомерное веш,ество не обесцвечивается при кипячении в воде (электропроводящей воде) или по истечении 5 мин воздействия 0,01 молярного аммиачного раствора медного купороса, нагретого до 60°С. Температура плавления эластомерного вещества 213°С.

Пример 14. 800 ч. смешанного полиэфира, состоящего из аднпиновой кислоты и смеси этиленгликоля с бутандиолом-1,4 (молярное отношение гликолей 1:1) с молекулярным весом 1980 и т. пл. 330-37°С смешивают в течение 100 мин с 192 ч. дифенилметан-4,4-диизоцианата и 174 ч. хлорбензола с образованием фораддукта NCO. Содержание NCO в растворе 2,56% (3,1% NCO в твердом веществе).

100 ч. раствора фораддукта NCO вводят в 70°С раствор 4,92 ч. р-семикарбазидгидрази16

да пропионовой кислоты и 0,092 ч. К,К-диметилгидразина в 255 ч. диметилформамида, при этом образуется высоковязкий слабомутный раствор. После разбавления диметилформамидом до 20%-ной концентрации (вязкость 480 пз) изготавливают обычным методом пленки, а также нити методом мокрого прядения. Эластомерное вещество обладает улучшенной светостойкостью и устойчивостью

к воздействиям окислителей.

Температура плавления эластомерного вещества равна 234°С.

Пример 15. 100 ч. раствора фораддукта NCO, описанного в примере 14, смешивают с

раствором, состоящим из 4,23 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты и 0,96 ч. М,М-бис-(а-аминопропил)-метиламина в 255 ч. диметилформамида (молярное отношение агентов, удлиняющих цепь, 80:20),

при этом образуется высоковязкий эластомерный раствор. Нити или пленки из этого эластомерного вещества значительно лучше подаются окрашиванию и обладают лучшей прочностью при окрашивании кислотными

красителями.

Пример 16. 3,97 ч. семикарбазидгидразида пронионовой кислоты ратворяют при температуре 70°С в 255 ч. диметилформамида и смешивают с 1,12 ч. л-ксилилендиамина (молярное отношение агентов, удлиняющих цепь.

75/25). В этот раствор вводят в течение 4 мин 103,5 ч. описанного в примере 13, раствора фораддукта NCO, при этом образуется гомогенный, высоковязкий раствор (450 пз

при 20°С). Эластомерный раствор перерабатывают обычными методами в пленки .„или нити (результаты смотри в табл. 4). Температура плавления эластомерного вещества 237°С.

Пример 17. В раствор, состоящий из 3,7 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты и 1,98 ч. 4,4-диаминдифенилэфира (молярное отнощение агентов, удлиняющих цепь, 70:30) в 259 ч. диметилформамида,

вводят 107,5 ч. раствора фораддукта NCO, описанного в примере 14. Полученный высоковязкий эластомерный раствор разбавляют диметилформамидом до концентрации 20% (160 пз) и .перерабатывают в пленки и нити

(результаты испытаний см. в табл. 4). Температура плавления эластомера 250°, т. разм. 24ГС.

Пример 18. 1000 ч. смешанного полиэфира, описанного в примере 2 (гидроксильное

число 67,4), 19,5 ч. Ы,1Н-бис-(р-гидроксипропил)-метиламина, 273,2 ч. дифенилмета«-4,4диизоцианата X 327 ч. хлорбензола нагревают в течение 35 мин до температуры 90-99°С. После охлаждения раствор фораддукта NCO

содержит NCO в количестве 1,93%. 3,78 ч. р-семикарбазИдгидразида пропионовой кислоты растворяют в 230 ч. диметилформамида и смешивают с 0,075 ч. этилендиамина, растворенного в 32 ч. диметилформамида 17 цепь, 95:5). В раствор добавляют, перемешивая, 104,5 ч. раствора фораддукта NCO, при этом образуется эластомерный раствор вязкостью 315 пз при 20°С. Из раствора получают пленку или после разбавления до5 20% (80 пз) прядут нити по методу мокрого прядения. Результаты смотри в табл. 4; т. пл. 228°С. Прим ер 19. 3,18 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты растворяют приЮ температуре 70°С в 200 ч. диметилформамида и смешивают с 1,0 ч. Ы,Ы-бис-(а-аминопропил)-пиперазином в 32 ч. диметилформамида (молярное отношение агентов, удлиняющих цепь,80 :20). Сюда добавляют, перемешивая,15 104,5 ч. раствора фораддукта NCO по примеру 18, при этом образуется гомогенный, бесцветный раствор с вязкостью 255 пз. Результаты испытания на пленках и нитях приведены в табл. 4. Вещество хорошо и прочно 0 окрашивается кислотными красителями. Пример 20. 3,58 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты и 0,64 ч. пиперазин-,М,М-бис-(р-гидразидпропионовой кислоты) растворяют в 232 ч. диметилформамида25 (молярное отношение агентов, удлиняющих цепь, 90: 10). В этот раствор вводят при температуре 65°С 104,5 ч. раствора фораддукта NCO из примера 18. После разбавления вязкого раствора диметилформамидом до 20%30 из раствора (БЯЗКОСТЬ 50 пз при 20°С) обычным методом получают пленки и нити (методом прядения, см. табл. 4). Пример 21. 1000 ч. полиэфира, описанного в примере 2 (молекулярный вес 1655),35 18,0 ч. Ы,Ы-бис-(р-гидроксипропил)-метиламина, 163,6 ч. tt-фенилендиизоцианата и 299 ч. хлорбензола нагревают в течение 50 л«н до температуры 96-99°С, а затем охлаждают до комнатной температуры (содержание NCO в растворе фораддукта составляет 1,65%). В раствор, состоящий из 13,55 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты в 917 ч. диметилформамида, вводят при температуре 70°С 410 ч. вышеописанного раствора форад-45 дукта NCO, раствор окрашивают 4%-ным рутилом (в расчете на эластомерное вещество), и смешивают с 0,30 ч. гексан-1,6-диизоцианата. 18 Эластомерный раствор (вязкость 524 пз при 20°С) разбавляют диметилформамидом до 20%-ной концентрации твердых веш,еств и прядут обычным образом. Нити обладают очень высокой температурой деформации при нагреве (НДТ), равной 17ГС и т. пл. 246°С. Пример 22. 510 ч. раствора фораддукта NCO, описанного в примере 21, вводят в раствор 15,25 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты и 0,53 ч. гидразингидрата, имеющего температуру 60°С, и затем смешивают с 0,89 ч. гександиизоцианата. Образовавшийся вязкий эластомерный раствор формуют в пленки или прядут в нити. Нити обладают очень высокой температурой деформации, равной 168°С, и т. пл. 238°С. . Пример 23. 800 ч. смешанного полиэфира из адипиновой кислоты и смеси диолов, состоящей из 60 мол. % гександиола-1,6 и 40 ч. 2,2-диметилпропандиола-1,3 (молекулярный вес 2160), подогревают в течение 50 мин до 85-88°С вместе с 14,9 ч. N,N-6nc(|3-гидроксипропил)-метиламина и раствором, состоящим из 187,4 ч. дифенилметан-4,4-диизоцианата в 254 ч. хлорбензола, Содержание NCO в образовавщемся растворе фораддуктов NCO составляет 1,87%. В горячий, 70°-ный раствор 15,45 ч. р-семикарбазидгидразида пропионовой кислоты в 925 частях диметилформамида вводят 410 частей вышеописанного раствора фораддукта NCO, при этом вязкость раствора повышается до 735 пауз при 20°. После окрашивания 4 вес. % TiOs (в расчете на содержание твердого вещества в эластомере) раствор прядут обычным образом или формуют в пленки, .-, ,, П р е д м ет изо б р етен ия Способ получения полиуретановых эластомеров путем поликонденсации полиолов с избытком диизоцианатов в среде инертного растворителя с последующим взаимодействием полученного форполимера с удлинителем цепи, отличающийся тем, что, с целью улучшения термических и гидротермических свойств конечного продукта и повышения его стойкости к гидролизу, в качестве удлинителя цепи используют семикарбазидгидразид пропионовой кислоты.

SU 359 837 A1

Авторы

Иностранцы Вильгельм Тома, Хараль Ортель, Хайнрих Ринке Ульрих Бар

Федеративна Республика Германии

Даты

1972-01-01Публикация