Способ получения полиуретанов Советский патент 1975 года по МПК C08F3/84 

1

Изобретение относится к области синтеза полиуретанов.

Известен способ получения полиуретанов путем теломеризации мономерных уретанов, полученных из непредельных мопоспиртов п диизоцианатов, в среде четыреххлористого углерода. Однако известный способ не позволяет получать полиуретаны, имеющие высокий молекулярный вес.

С целью получения высокомолекулярных полиуретанов предложено полимеризовать мономерные уретаны (RNHCOORi), полученные из непредельных моноспиртов и непредельных моноизоциаиатов.

Полимеризацию предложенных уретанов проводят по радикальному механизму в присутствии перекисей, например перекиси бензоила, используемой в количестве 0,4-1,2% от

веса псходного мономера, при 60-195°С в растворителе, например формампде пли диметилформамиде.

Примеры 1-4. Синтез мономеров.

В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, ртутным термометром п капельпой воронкой, заливают 300 мл ацетона п при комнатной температуре добавляют спирт. Затем в течение 30 мин по каплям при перемешпванпп приливают изоцианат, получаемый реакцией Курцнуса. Раствор выдерживают при той же температуре в течепие 1 су т, после чего выпавший осадок отделяют и перекрпсталлпзовывают из тетрагпдрофурана.

Исходные п конечные вещества, а также свойства последнпх приведены в табл. 1.

Результаты анализа приведены в табл. 2.

Таблица 1

П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы 1

) Изопропенилизоцианат получают реакцией Курцпуса из метакрило 1лхлор11да и азида натрия, винилизоциапат - аналогичным методом из акрилон.хлорида.

) Найдено: хлор 20,0 н 19,8%. Вычислено 20,2%.

П р н м е р ы 5-8. Полимеризация.

10 г мономера растворяют в 300 мл димстил формамида и кипятят (I, II) или иагревают при 65-70°С (III, IV) в присутствии 0,1 г перекиси бепзоила в течепие 1 час. После охлаждения образовавшийся полимер отфильтровывают, многократно промывают эфиром и высушивают до постояипого веса.

Полимеры I и II растворимы в ди.л1етилсульфоксиде, полимеры 1П и IV - дополнительно П хлорбензоле, фор.мампде, ксилоле, метилацетате. Во всех случаях растворение протекает иолиоетью без образования микрогелей. Исключение составляет иолимер II, при растворении которого сохраняются следы остатка.

Молекулярные веса поли.меров, определенные методом светорассеяния, составляют 354000, 408000, 252300 и 310500, соответственно.

Температура размягчения: 295, 244, 167 и 20ГС.

При.менепие иолИ.-изопроиеиил-(1) и иоли-М-вппплаллил-уретанов (П) основано на их высокой термостабильпости в сочетании с растворимостью, т . е. сиоеобпостью к переработке известными приемами и хорошими адгезионными свойствами.

благодаря этим качествам они сиособны

а б л II ц а 2

найти применение в специальпых областях техники в качестве заливочных комиаундов, покрытий и т. д.

Прочность полимеров I и II при растяжении составляет 510 и 480 кг/cм соответственно. В то же эластичность, характеризуемая относительным удлинен ем, составляет 130 и 190%, соответственно.

Прочность крепления пластин стали 3 при сдвиге составляет (для поли.меров I п II) при 25°С 120 и 105 кг/см2, ири 80°С 100 и 93 кг/см и при 150°С - 85 и 80 кг/см. В иоследне.м случае достиг 1утая прочность сохраняется в течение 48 час.

Применение поли-К-изопроиилен- -f -хлоркротил-(111) и иоли-.-винилцинпамплуретанов (IV) основано па хороших адгезионных свойствах, сочетающихся со способностью полимеров типа III п IV к са.мым разнообразны.м полимераиалогичным превращениям по алкенильным радикалам; нрисоединению галогенов, тер.моструктурированию, вулканизации.

Предел прочности ири сдвиге адгезионных соединений стали 3, полученных с применепие.м .метплацетатных растворов полимеров III н IV, составляет 210 и 305 кг/см- соответственно.

Собственная когезионная прочность полимеров 390 п 435 кг/см2.

Полимеры гладко присоединяют бром, термоструктурируются с образованием полностью нерастворимых и неплавких продуктов в относительно мягких условиях в присутствии перекисей.

При вулканизации полимеров серой в прессформе в стандартных условиях (давление 13 атм, температура 14ГС) образуются высокопрочные монолитные отливки с весьма низким водопоглащением (1-4%).

6 Предмет изобретения

Способ получения полиуретанов путем полимеризации уретановых мономеров, отличающийся тем, что, с целью получения высокомолекулярных полиуретанов, в качестве уретановых мономеров используют уретаны на основе иенредельных лгоноспиртов п непредельных моноизоциапатов.