1
Изобретение касается получения полиуретанов на новых катализаторах.
Известен способ получения полиуретанов путем взаимодействия полиизоцианатов с соединениями, содержащими активный атом водорода, в присутствии катализаторов уретанирования, в качестве которых используют оловоорганические соединения, содержащие более одной связи углерод - олово. Оставшиеся валентности олова связаны с атомами галоида, водорода, кислорода, азота, серы или фосфора.
Предлагается способ получения полиуретанов, по которому в качестве катализаторов используют комплексные соединения ди- и триалкилхлоридов олова с а,а-дипиридилом, о-фенантролином и 8-окспхинолином. Синтез этих соединений осуществляют известными методами. Структура и свойства нолученных комплексов соответствуют литературным даниым.
.Исследование каталитической активности комплексных соединений проведено на примере изучения кинетики взаимодействия полидиэтилеигликольадипината (П-1) с 2,4-толуилендиизопианатом (ТДИ) в хлорбензоле при стехиометрическом соотношении реагирующих компонентов. Специальными опытами была установлена оптимальная концентрация катализатора, которая соответствует 0,01 моль на
1 моль полиэфира. Контроль за реакцией осуществлялся определением концентрации расходывавщегося во времени ТДИ методом аминного эквивалента. Расчет константы скорости, энергии и антропии активации производился по формулам, принятым для реакции второго порядка в растворе из теории абсолютных скоростей реакций. Относительная активность катализатора определялась отношением константы скорости каталитической реакции к произведению константы скорости некаталитической реакции на абсолютную величину концентрации катализатора.
П р и М е р. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, тубусом для подвода аргона и приспособление.м для отбора проб, загружают 40 вес. ч. полиэфира П-1 мол. вес. 800, кислотное число 1,04, вязкость 11,2 пауз (), содерлсание влаги 0,01%, 0,01 моль на 1 моль полиэфира катализатора (см. табл. 1), 177 вес. ч. хлорбензола. После полного растворения катализатора в смеси и установления заданной температуры при работающей мешалке в реакционную колбу вводят 9 вес. ч. 2,4-толунлендиизоцианата и отмечают время начала реакции. Через определенные промежутки времени отбирают пробы и определяют содержание в реакционной с.меси реагирующего изоцианата. Реакцию продолжают до 50%-ной степени превращения.
В табл. 1 приведены кинетические параметры реакции образования полиуретана в присутствии исследоваппых катализаторов, а также относительная активность этих катализаторов.
Из табл. 1 видно, что все исследованные соединения являются эффективными катализаторами реакции образования полиуретанов. Наиболее активные - производные 8-оксихинолина, относительная активность которых достигает величины 1200-1580.
Изучение физико-механических свойств отвержденных полиуретанов свидетельствует о том, что нредлагаемые катализаторы являются также стабилизаторами эластомеров.
Оценку стабнлизирующей роли катализаторов в цолиуретанах производили по изменению физико-.механических свойств вулканизатов, нодвергнутых термическому нагреву при 100°С. В табл. 2 приведены результаты испытаний
вулканизатов, отвержденных при 60°С с применением некоторых катализаторов.
Таблица 2
Показатели
Катализатор
Без катализатора
Диэтилдихлорид олова X с,а-дипиридил
Диэтилдихлорид олова X о-фенантролин
Диэтилолово X 8-оксихинолин
) Количество применяемого катализатора 0,01 моль на 1 моль полиэфира.
Из табл. 2 следует, что полиуретаны, полученные с применением комплексных соединений, характеризуются удовлетворительными физико-механическими свойствами. При нагревании их в течение 10 суток при температуре 100°С заметных изменений свойств полиуретанов не наблюдается. В то же время величина деформации полиуретана без добавок значительно снижается (в 2,5 раза), что свидетельствует о разрушении сетки. Последнее подтверждает анализ на содержание зольфракции термостатированных образцов, величина которой для полиуретана без катализатора увеличивается в 5-6 раз. Для полиуретанов с катализаторами в этих услОВиях эта величина практически не изменяется.
Таким образом, комплексные соединения ди- и триалкилхлоридов олова с а,а-дипиридилом, о-фенаитролином и 8-0:Ксихинолином, наряду с основной функцией катализатора образования полиуретанов, выполняют функцию стабилизатора готовых полимеров против термоокислительной деструкции.
Предмет изобретения
Способ получения полиуретанов путем взаимодействия полиизоцианатов с соединениями, содержащими активный атом водорода, в присутствии катализаторов уретанирования, отличающийся тем, что, с целью придания устойчивости против термоокислительной деструкции конечному продукту, в качестве катализаторов используют комплексные соединения ди- и триалкилхлоридов олова с а,ссдипиридилом, о-фенантролином, 8-оксихинолином.
