СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО ЯЧЕИСТОГОПОЛИУРЕТАНА Советский патент 1974 года по МПК C08G18/12 

1

Изобретение относится к области получения ячеистых полиуретанов.

Известен способ получения эластичного ячеистого полиуретана путем взаимодействия полиола, нолиизоцианата, воды и удлинителя цепи. Однако получаемые полиуретаны не стабильны при хранении, т. е. они не могут сохрапять первоначальную вязкость в течение продолжительного промежутка времени.

С целью повышения стабильности при хранении получаемых полиуретанов предлагают в качестве удлинителя цепи использовать смесь пол:иола с молекулярным весом 500- 600 и гликоля с молекулярным весом 60-500 при молярно.м соотношении 1:3,25-4,21.

В качестве гликоля с молекулярным весом 60-500 может быть использован любой подходящий алкиленгликоль, например этиленгликоль, нролнленгликоль и др., а также смесь такого гликоля с триолом, например гексантриолом, триметилолпропаном, глицерином и др.

В качестве полиола с молекулярным весом 500-600 может быть использован любой линейный гидроксилсодержащий простой или сложный полиэфир, имеющий .молекуляриый вес 500-600.

Те же самые соединения, но имеющие молекулярный вес 1000-3000 и гидроксильнос

число 112-37, могут быть использовашы :в качестве высокомолекуля.р.ного полиола.

Полиол, имеющий молекуляр ый вес 1000- 3000, и ПОЛИОЛ, имеющий молекулярный вес 500-600, могут быть различными соединениями, например один может быть сложным полиэфиром, а другой полиалкиленэфиром, но предночтительно, когда они являются одинаковыми соединениями. Наилучшие результаты получают, когда они оба являются оксиполикапролактоиам:И.

В качесгве нолннзоцио.ната может быть использован любой органический дннзоцианат, например 4,4-днфенилметандиизоцианат, мили /г-фенилендиизоцианат, 2,4- или 2,6-толуилендиизоцианат. Лучшие результаты нолучают при использовании продукта реакции карбодимида с 4,4-дифенилметандиизоцианатом в смеси с 4,4-днфенилметандиизоцианатом.

При нолученин нолиуретана могут быть нспользованы различные катализаторы: катализаторы аминного тина, например диэтилендиамип, триэтнлендиамин, 1-метил-4-диметиламинэтиленпиперазин, триэтиламин и др., оловооргаиические катализаторы, нанример триметилолово, гидроокись трибутилолова и др., свинецорганнческие или ртутьорганические катализаторы. в реакционную смесь могут быть включены другие различлые добавки, например силиконовое масло, касторовое масло, трифенилфосфит, лимонная кислота, адипиновая кислота, фенилацетат ртути, асбестовый поронюк, тальк, гидроокись алюминия и др. Для нолучения эластичного ячеистого полиуретана смешивают I моль высокомолекулярного полиола с 0,8-0,95 моль удлинителя цепи (смеси нолиола с молекулярным весом 60-500 и гликоля) и 0,56-0,78 моль воды. Полученную полиольную компоненту вручную или с помощью механической мешалки перемешивают с полиизоцианатом при соотношении ОН : NCO :1 : 0,7-1,3. Лучшие .результаты получают, когда полиольная компонента имеет температуру 55-65°С, а полиизоцианатная компонента - 20-40°С. Полученной смеси дают вспениться свободно или в форме под давлением. При формовке ячеистого продукта предпочтительно форму предварительно нагревают до 60-85°С и в процессе формовки поддерживают температуру 80-110°С. При таких зсловиях формуемое изделие может быть удалено из формы после 15-20 мин. Продукт может быть отожжен при температуре в течение 12-24 час. Однако, такая обработка необязательна, поскольку продукт и так будет обладать хорошими физико-механическими характеристиками после выдержки при комнатной температуре в течение 3-4 дней. Оптимальные физико-механические характеристики достигаются после выдержки в течение 4-6 недель при комнатной темпоратуре. Пример 1. 1000 вес. ч. безводного в основном линейного полиэфира, содержаш;его гидроксильные группы, с молекулярным весом 2000 и гидроксильным числом 56, полученного путем этерификации адипиповой кислоты и этиленгликоля, смешивают в расплавленном состоянии и при температуре 80°С с 50 вес. ч. линейного гидроксилсодержащего полиэфира с молекулярным весом около 534 и гидроКСИЛЫ1ЫМ числом около 210, также получениого этерификацией адипиновой кислоты и этиленгликоля, 31 вес. ч. 1,4-бутандиола, 16 вес. ч. диметилсилапового силиконового масла, 8 вес. ч. 23%-ного водного раствора 1-метил - 4 - диметила.миноэтилпиперазина, 1,6 вес. ч. фенилмеркурацетата, 1,2 вес. ч. лимонной кислоты или натриевой соли хлорацетоуксусной кислоты, 150 вес. ч. талька и 7,5 вес. ч. алгомонатриевого силиката. (Полученную таким образом полиольную компоненту нагревают до 60°С и подвергают взаимодействию с 351, 2 вес. ч. смеси 4,4-дифенилметандиизоциапата и 20 вес.% продукта реакции 4,4-дифенилметандиизодианата и 2,6,2,6-тетраизопропилдифенилкарбодиимида, полученного, когда эти два компонента нагревают до 90°С до тех пор, пока смесь не сга.нет прозрачной. Полученную пенообразную смесь, образованную в результате смешивания полиолыюй и диизоцианатной компонент, оставляют вспениваться и расширяться в закрытой форме, предварительно нагретой до 70-75°С, и выдерживают в закрытой форме при 80°С в течение 15-20 мин. После этого все извлекают из формы и сформованное изделие подвергают отжигу при 80°С в течение 12 час или хранят при комнатной температуре без этого повторного нагревания в течение 3-4 час, после чего сформированный продукт может быть использован. Физические характеристики продолжают улучшаться в течение следующих от 4 до 6 недель при комнатной температуре. Этот пример был повторен за тем исключением, что вспениваемой смеси дают вспениться и расшириться свободно в открытой форме. Полученный продукт является достаточно свободно отлипающим, чтобы им можно было манипулировать спустя 15-20 мин. Пример 2. Повторяют Пр.И1мерно 1 с той лишь разницей, что вместо 50 весь ч. гидроксилсодержащего полиэфира с молекулярным весам 534, как описано в примере 1, применяют 50 вес. Ч. линейного гидроксилсодержащего капролактояа, полученного из е-капролактона и этиленгликоля с молекулярным весом 534 и гидроксильным числом 210. Пример 3. Повторяют пример 1 с той лищь разнидей, что 1000 вес. ч. линейного гидроксилсодержащего поликапролактона, полученного из е-капролактона и этиленгликоля и имеющего молекулярный вес 2000 и гидроксильное число 56, применяют вместо гидроксилсодержащего полиэфира из примера 1, имеющего молекулярный вес 2000, и 50 вес. ч. липейлого гидроксилсодержащего капролактона, полученного из е-капролактопа и этилеигликоля и имеющего молекулярный вес 534 и гидроксильное число около 210, применяют вместо гидроксилсодержащего полиэфира, имеющего молекулярный вес около 534, примененного в примере 1. Пример 4. Повторяют пример 1 со следующими изменениями: а)1000 вес. ч. линейного политетраметилеНОВОГО эфира гликоля с молекулярным весом 2000 и гидроксильным числом 56 применяют вместо гидроксилсодержащего полиэфира с молекулярным весом 2000 из примера 1. б)50 вес. ч. линейного гидроксилсодержащего политетраметиленового эфира гликоля, имеющего молекулярный вес 534 и гидроксильное число 510, применяют вместо 50 вес. ч. гидроксилсодержащего полиэфира с молекулярным весом 534 из примера 1. Пример 5. Повторяют пример 1 с той лишь разницей, чю 29,3 вес. ч. 1,4-бутандиола и 1,6 вес. ч. гексантриола применяют вместо 31 вес. ч. 1,4-бутандиола, примененлого в примере 1.

Примеры 6, 7 и 8. Пример 1 повторяют с использованием полиольнои компо-непты следующего состава, вес. ч.;

Лолигидроксилыюе соединение

с молекулярным весом 2000 1000 Полигидроксильное соединение

с молекулярным весом 53450

,1,4-Бутандиол31

Диметилсиликоновое масло16

Водный раствор катализатора, состоящего из 76,9 вес.% воды и 23,1 вес.% смеси (50-50) производного пиперазина из примера 1 и триэтилендиамина 8 Лимонная кислота:1,3

Трифенилфосфит0,1

Тальк150

Натрийалюмосиликат7,5

Азобисформамид10

Слюда5.

Полигидроксильные соединения из примера 4 оба такие же, как и в примере 1. Политетраметилеыэфиргликоли из примера 4 Применяются и в примере 7. Поликапролактоновые эфиры из примера 3 применяются в примере 8.

Каждый из ячеистых эластомеров, полученных согласно примерам 1-8, может быть

продуктом, полученным формованием путем вспрыскиваиня, или отвержденным сформованным продуктом, и после отжигания в течение 12 час при 80°С имеет физические характеристики, приведенные ниже.

Плотность, г/см

0,5

Сопротивление разрыву, кг/см 49

Растяжение, % 400

Рост сопротивление разрыву, кг/см14 50

У.пругость удару, %

Сжатие при комнатной температуре, %

7,5

Пружинность, мм

Напряжение, кг

Взятое давление 5 10 12

112 156 183

Предмет изобрете11ия

Способ получения эластичного ячеистого полиуретана путем взаимодействия высокомолекулярного полиола, полиизоцианата, воды и удлинителя цени, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности при храпении получаемых полимеров, в качестве удлинителя цени используют смесь полиола с молекулярным весом 500-600 и гликоля с молек лярным весом 60-500 при молярном соотношении 1 : 3,25-4,21.