Композиция для получения эластичного микроячеистого полиуретана Советский патент 1979 года по МПК C08G18/14 C08L75/06 

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО МИКРОЯЧЕИСТОГО ЛОЛИУРЕТАНА

Изобретение относится к наполнен ным композициям для получения эласт ных микроячеистых полиуретанов, кот рые могут быть использованы для изго товления методом , литья изделий, экс плуатируемых в динамическом режиме, в том числе для изготовления низа обуви, амортизатора, протезов, Известна композиция для получения микроячеистых полиуретанов, включающая полиол,. диизоцианат, воду, удли нитель цепи, катализатор Ц. Ингредиенты взяты в следующих соотношениях, масс .4.; Полиол100 Диизоцианат25 Удлинитель цепи 0, 5 Вода0,5-3,0 Катализатор0,3-0,5 В качестве исходных гидроксилсодержащих соединений используют сложные полиэфиры, полиэфироамиды, полиалкиленэфиры (мол. масса не менее 500). Сложные полиэфиры с гидроксильным числом от 80 до 440, кислотным числом 240. Степень разветвленности полиэфиров регулирует количеством триола. Преимущественно используют полиэфироамиды. в качестве диизоцианата используют следующие: нафтилендиизоцианат, парафенилендиизоцианат, дифениленметандиизоцианат, смесь изомеров толуилендиизоцианата и др. Катализаторами служат третичные амины, гексагидродиметиланилин, металлические соли, растворимые в органических растворителях, ацетилацетонат железа и др. Получение эластичного легкого микроячеистого полиуретана происходит только после вспенивания композиции на вибрационном столе (т.е. после предварительного интенсивного смешения, что делает композицию непригодной для переработки наиболее соверщенным способом - жидкофазным литьем. Кроме того, пенополиуретаны, получаемые из этой композиции, не обладают удовлетворительными динамическими свойствами при пониженных температурах. Для улучшения свойств пеноМатериалов применяются наполнители. Однако, наполнение нарушает микроячеистую структуру и, как правило, резко ухудшает технологические свойста (в том числе затрудняет перера отку методом литья).

Наиболее близкой к предлагаемой вляется наполненная композиция ля получения эластичных микрочеистых полиуретанов, включающая олиол, диизоцианат, удлинитель епи, вода, катализатор, эмульатор 2 при следующем соотношении омпонентов, масс.ч.:

Полиол

100

8,7-16,9

Диизоцианат

Удлинитель цепи

1,35-45

1,35-4,5

Вода Катализатор

0,1-0,9

Эмульгатор

0,3-2,5

Пенополиуретан, полученный из этой композиции, имеет микроячеистую структуру и обладает улучшенными самозатухающими свойствами .

Однако, материал не пригоден для использования в обувной промышленности, вследствие плохой эластичности и низких динамических свойств, а также невозможно получать изделия жидкофазным литьем.

Цель изобретения - повышение эластичности и динамической выносливости при пониженной температуре.

Поставленная цель достигается тем, что -в качестве полиола она аодер.жит смесь сложных полиэфиров из 70- 95 масс.% полиэтиленбутиленадипината и 30-5 масс.% полиэтиленадипината, в качестве эмульгатора- натриевую соль диспропорционированной канифоли, а в качестве неорганического наполнителя - двуокись титана при следующем соотношении компонентов композиции, масса.ч.:

Смесь сложных полиэфи100 29-45,7 ров

Диизоцианат

4-8 Удлинитель цепи 0,1-0,2 Вода

Натриевая соль диспропорциони0,1-0,3 рованной канифоли Катализатор 0,1-0,3 0,5-10 Двуокись титана; .Исходные полиэфиры (преимущеотвенно мол.массы 2000-2500) являются продуктами взаимодействия дикарбоновых кислот с низкомолекулярнымк гликолями общей формулы НО(СН)ОН, где равно 2-10.

В -качестве низкомолекулярного гликоля могут быть использованы этиленгликоль, бутиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, диэтиленгликоль и др.

В качестве катализаторов применяют аминные соединения, например, триэтилендиамин или металлоорганические соединения, например, дибутил дилауринат олова.

Двуокись титана - полиморфное соединение, имеющее плотность 3,9 г/см насьшнуто плотность 600-700 кг/м, средний диаметр частиц 0,3 микрон.

Приготовление предлагаемой композиции проводят следующим образом.

Предварительно приготовляют смесь гидроксилсодержащих компонентов (аморфный полиэтиленбутиленадипинат, удлинитель цепи) с катализатором и эмульгатором - компонент А и псевдопреполимёр - смесь 4,4-дифенилметандиизоцианата и кристаллизующегося полифункционального полиэтиленадипината - компонент Б.

Компонент А приготавливают смешен исходных продуктов при 80-100°С да получения гомогенной массы. Практичеки это достигается за 30 мин.

Компонент Б готовят смешением полэфира и диизоцианата при 60°С в течение 60 мин.

Микроячеистый полиуретан получаю смешением компонентов А и Б при 60°С в течение 5 с при соотношении А : Б 1,2 - 3;1. Через 3-5 мин полиуретан извлекают из формы и выдерживают при комнатной температуре в течение 4 сут, после чего проводят физико-механические испытания. Микроячеистые полиуретаны, полученные предлагаемым способом, обладаю высокой эластичностью, улучшенным сопротивлением динамическим нагрузкам и улучшенньми низкотемпературными свойствами.

Пример. Компонент А готовят смешиванием при 60°С в течение 30 мин следующих исходных компонентов: бифункциональный полйэтиленбутиленадипинат мол.массы 2000 (предварительно высушенный до содержания влаги не более 0,05 масс.%) 80 г; 1,4 бутандиол 4 г, катализатор - триэтилендиамин 0,2 г; эмульгатор - 50% водный раствор натриевой соли диспропорционированной канифоли 0,25 г; двуокись титана 0,5г. ,

Компонент Б готовят смешением при 60°С в течение 60 мин, давлении 5-10 мм рт.ст. следующих продуктов: полифункциональный полиэтиленадипинат мол.массы 2000 20 г; 4,4-дифенилметандиизоцианат 27 г.

Компоненты А и Б перемешивают при соотношении А : Б 1,8 - 1.

Готовый эластомер выливают в форму для получения образцов и определения физико-механических показателей, извлекают из формы через 3-5 мин.

Результаты испытаний приведены в таблице.

П р. и м е р 2. Компоненты А и Б получают как в примере 1, смешением следующих исходных продуктов: Компонент А; бифункциональный полиэтиленбутиленадипинат мол.масс 2500 79,6 г; 1,4-бутандиол 3 г; триэтилендиамин 0,3 г; 50% водный раствор натриевой соли диспропорцио нированной канифоли 0,25 г;двуокис титана 10 г. Компонент Б: полифункциональный полиэтиленадипинат, мол.массы 2500 20,4 г; 4,4-дифенилметандииэо цианат 20,4 г. Соотношение А:Б равно 2:1, Результаты испытаний приведены в таблице. П р и м е р 3. Компоненты А и Б получают как в примере 1, смешение следующих исходных продуктов: Компонент А: бифункциональный полиэтиленбутиленадипинат мол.масс 2000 70 г; 1,4-бутандиол 4 г; триэтилендиамин 0,2 г 50% водный раствор натриевой соли диспропории нированной канифоли 0,25 г; двуоки титана 3,0 г. Компонент Б; полифункциональный полиэтиленадипинат мол.массы 2000 30 г; 4,4-дифенилметандиизоцианат 27 г. Соотношение А:Б равно 1,32:1. Результаты испытаний приведены в таблице. Удельный вес., г/см

Сопротивление разрыву, кгс/см

450 g

17 19 17 18 70000 7000070000 70000

Температура хрупкости,°С - 27 Остаточное сжатие,%

Формула изобретения

Композиция для получения эластичного микроячеистого полиуретана, ;вкл}очаю1цая полиол, диизоцианат, удлинитель цепи, катализатор, вол

0,57 0,6 -0,6 0,58

72

- 30 - 29 - 26

ду, эмульгатор и неорганический наполнитель, отличают аяся тем, что, с целью повышения эластичности и динамической выносливости при пониженной температуре, в ка65 честве полиола она содержит смесъ Пример 4. Компоненты А и Б получали по методике., описанной в примере 1, смешением следующих исходных продуктов: Компонент А: бифункциональный полиэтиленбутиленадипинат мол.массы 2000 95 г; бутандиол 4 г; триэтилендиамин 0,2 г; 50% водный раствор натриевой соли диспропорционированной канифоли 0,25 г; двуокись титана 3г. Компонент Б: полифункциональный полиэтиленадипинат мол.массы 2000 5 г; 4,4-дифенилметандиизоцианат 27г. Соотношение А : Б равно 3,08:1. Результаты испытаний приведены в таблице. Введение наполнителей в пенополиуретаны значительно повышает твердость систем, уменьшает эластич-. ность, нарушает микроячеистую структуру: и затрудняет переработку жидкофазным литьем, а предлагаемая наполненная композиция перерабатывается жидкофазным литьем и полученные микроячеистые полиуретаны обладают повьвиенной эластичностью и улучшенной выносливостью к динамическим нагрузкам при пониженных температурах (вплоть до - ) .

сложных полиэфиров из 70-95 масс.% полиэтиленбутиленадипината и 305 масс,% полиэтиленадипината, в качестве эмульгатора - натриевую соль диспропорционированной канифоли, а в качестве неорганического напол- нителя - двуокись титана при следующем соотношении компонентов композиции, мае.ч,:

Смесь сложных полиэфиров100Диизоцианат29-45,7 Удлинитель цепи4-8

0,1-0,2 ван0,1-0,3 0,1-0,3 0,5-10

Источники информаи1ии, принятые во внимание при экспертизе

кл ,260-2,5,опублик.1974 (прототип; ,