(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАПОЛНЕННЫХ ПОЛИУРЕТАНОВ При практическом проведении смешения разрезанных органических нитей с уретановым каучуком или полиолом, органический полиизоциаиат и сшивающий агент смешивают одновременно и неремешивают с названными волокнами, или волокна смешивают и неремешивают с нредполимером, полученным взаи.одей:ствием полиола с органическим полиизоцианатом, или с нредполимером сразу после добавления сшиваюш,его агента перед осуш,ествлением сшивки. После получения текучей композиции, в которой распределепы органические нити, ее заливают при атмосферном или пониженном давлении ипроводят отверждение, получая при этом полиуретановый каучук с равномерно распределенными в нем разрезанными органическими волокнами. Можпо применять различные органические полифупкпиональные изоцианаты, но предпочтительно использование таких диизоцианатов, как например алхнлендиизоцианаты (гексаметилендиизоцианат, декаметилендиизоциаиат), ароматические диизоцианаты (фенилендиизоцианат, толуиленднизоцианат, нафтиленднизоцианат, 4,4-дифенилметандиизоцианат) или нх изомеры или их смеси. Далее в основной цепи находятся продукты взаимодействия ароматических ди.изоцианатов с такими соединениями, как гекса.нтриол или триметилолпропан. В качестве предлагаемых полиолов рекомендуются полиолы, .имеющие два или более активных атома водорода, которые могут реагировать с органическим полифункциональным изоцианатом с образованием полиуретанового полимера. Такими полиолами могут быть полиэфиры - простые и сложные, полиалкиленгликоли, полибутандиенгликоль, стирол бутадиеновые сополимеры, имеющие гидроксйльные грунпы на обоих концах молекулы и т. д., вместо полиолов могут быть .использованы полимерКаптаны и полиам.иды. В качестве сшивающих агентов для полиуретановых каучуков в предлагаемом способе используются полифункциональные соединения, содержащие активный водород, например алифатические пол.иолы, такие как 1,4-бутандиол; алициклические полиолы, такие как 1,4-циклогександиол; ароматические диолы,такие как л-ксил.иленгликоль; алифатические 50 нолиамины, та.кие как гексаметилендиамин, ароматические нолиамины, такие как 4,4-метилен-бис (2-хлоранилин), различные аминоспирты и т. д. Количество вводимых органических воло- 55 кон должно быть не более 8 об. %, а для удобства формуемости и получения других необходимых физических свойств (например удлинения) оптимальное содержание волокон в отвержденной полиуретановой композиции со составляет 1-6 об. %. Следовательно, у текучей полиуретановой композиции, содерлсащей органические волокна, когда вязкость становится более 6000 П, процесс формоаания становится затруднительным, и когда удлине- 05 ние имеет з-начеине м«нее 200%., комлознция становится жесткой и в качестве эластомер.ного материала не подходит для областей динамических нагрузок. В указанных нределах опасности не возникает. По предлагаемому способу повышается сопротивлеиие растрескиванию при надрезе и модуль уретаяового каучука. Поскольку по принятой методике формование происходит пр.и атмосферном или при пониженном давлении, нет необходимости замены применяемого оборудования. Следовательно, область использования уретановых каучуков может быть расширена и предлатаемые эластомерные композиции экономически выгодны. .Предлагаемый способ .применим не только для нолиуретановых каучуков, он пр.именим и для каучуков, используемых при обычном формовании при течении. Примеры 1-3. 1 моль политетрамётиленгликоля подвергают взаимодействию с 2 МОЛЯМ.И 2,4-толуилендиизоцианата для получения жидкого предполимерного вещества, имеющего изоцианатные группы на .концах молекул. Этот предполимер имеет среднечисловой молекулярный .вес 2000 .и вязкость при 30°С около 160 П, при содержании свободных концевых изоцианатных групп около 4,2 вес. %. Затем 100 вес. ч. предполимера смешивают с 1 вес. ч. разрезанных органических волокон, имеющих отношение длины к диаметру около 120, смесь перемешивают для равномерного распределения этих нитей по композиции и затем обезгаживают ее пр.и 80°С в течение 60 мин при пониженном давлении. После этого в смесь добавляют 12,1 вес. ч. предварительно расплавленного 4,4-метилен-бис (2-хлоранилина) и для получения образца полученную композицию выливают на тарелку, где происходит отверждение .при 100°С в течение 3ч. Для сравнения готовят образец, содержаЩий не органические нарезанные волокна, а смещанный с нарезанными стеклянными волокнами. Предполагается, что когда уретановый каучук смешан с нарезанными волокна.ми, то влияние их объема на свойства каждого материала устанавливается до или после реакции или смешения; вес, соответствующий Таблица 2
данному ооъему, подсчитывают, исходя из удельного веса каждого материала.
Диаметр используемых нарезанных .волокон в этом примере был 13,7 мкм для нейлона 6,6; 18,4 мкм для волокон из стекла; 25,8 мкм для виниловых волокон н 24,8 Мкм для нолнЭфирНЫХ БОЛОКОН.
Результаты опытов приведены в табл. 2.
Из приведенных данных видно, что повышение сопротивления растрескнванию и порезам уретановых каучуков наблюдается и при введении неорганических волокон, но введение предлагаемых нарезанных органических волокон дает значительный эффект.
Иснытание на сопротивление растрескиванию и норезам производится с помощью специального прибора при величине удлииения 10% и после небольшого разреза образец подвергают воздействию переменной нагрузки с частотой 300 раз в 1 мин, определяя время разрушения образца. Далее определяют модуль при наложении напряжения при величине удлинения 10%.
Примеры 4-9. Уретановую каучуковую композицию смешивают с несколькими образцами волокон нейлона 6,6, взятыми в количестве 2,0 об. % н имеющими различные отиошеиия длины iK диаметру. Эту композицию получают по методике примера 1 и затем проводят нспытаиия. Полученные результаты ириведены в табл. 3.
Таблица 3
Из приведенных данных следует, что при отношении длины к диаметру более 50 сопротнвление растрескиванию и пореза.м значительно повышается, при отношении более 1000 этот эффект очень мал.
Примеры 10-14. Готовят образцы, содержащие различные количества волокон нейлона 6,6, при отношеннн длины к диаметру 120, по методике примера 1, и проводят испытания.
Полученные разультаты приведены в табл. 4.
Т а б л и U п 4
Из приведенных данных следует, что при 30 увеличении количества введенных разрезанных органических волокон сонротивленне растрескиванию при надрезе повышается, но прн введении волокон в количестве 8 об. % или более разрывное удлинение понижается до ве33 личины ниже 200% нэтим значительно затрудняется процесс формования, и другие физические свойства ухудшаются.
Предмет изобретения
Снособ получения наполненных полиуретанов путем смешения уретанового эластомера с иарезанным органнческим волокном с носледующим отверждеиием смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения модуля и сопротивления растрескиванию и порезам, в качестве нарезанного органического волокна используют органическое волокно, имеющее диаметр 1-50 мкм при отношении длины к днаметру 50-1000 в количестве 1-8 об. %.
