Способ гранулирования клеевых полиуретанов Советский патент 1980 года по МПК C08J3/12 B29B1/02 

Изобретение относится к получению полимеров в виде гранул, а именно клеевых полиуретанов в виде гранул, и может быть использовано в обувной, шинной деревообрабатывающей и других отраслях промышленности. При употреблении таких полиуретанов для склеивания их растворяют в кетонах и полученными растворами обрабатывают склеиваемые поверхности, причем процесс склейки может осуществляться как в присутствии отвердителя (полииаоцианата), так и без него. Известны способы гранулирования поли меров экструзией расплава и защиты поверхности экструдата от слипания, в част ности, способ, при котором расплав экструдируется через фильеру и на поверхност полученного изделия наносится маслянистая жидкость - углеводород lj. Однако такой способ неприменим к полиуретанам, поскольку углеводороды не смачивают поверхность полиуретанового изделия и, следовательно, не могут предотвратить самослипания. Известен также способ гранулирования синтетического каучука, согласно которому гранулирование клеевых полиуретанов проводится в две стадии. На первой стадии осуществляется экструзия расплава и резка экструдата в антиадгезионной жидкости - каолиновой суспензии состава, вес.%: Каолин20,00 ЛейконатО, 30 Некаль, 20%0,24 Скипидар0,43 ВодаЛо 1ОО Клей столярный, 20% 3 на 100 вес.% суспензии. Основными компонентами этой композиций является каолин-тонкодисперсный антиадгезив и вода - разбавитель. На второй стадии производится сушка полученных гранул с целью удаления воды с юс поверхностей 2. Однако двухстадийный процесс гранулирования по такому способу сложен и не экономичен. Кроме того, невозможность полного обезвоживания гранул клеевых полиуретанов влечет за собой ухудшение склеивания. Наиболее близким по технической сущ- ности является способ гранулирования кле евых полиуретанов путем экструдирования расплава полиуретана, охлаждения экструдата и резки его на гранулы в среде антиадгезионной жидкости З. Однако этот способ не может быть использован для гранулирования полиуретанов, поскольку вода, рекомендуемая в качестве хладоагента, может вызывать гидролитическую деструкцию полиуретанов. Кроме того, вода, уносимая с гранулами, будет оказывать отрицательное воздействие на свойства полиуретановых клеев, поскольку является жидкостью, агрессивной к изоцианатам, применяемым в качес ве отвердителей. Если осуществлять скле ку без отвердителя, вода, как яеклеевой продукт, попавший в область клеевого шв все равно будет ухудшать прочность скле ивания. Попытка удалить воду с гранул приведет к необходимости введения добавочной операции - сушки полученных гранул, что сильно усложнит процесс гранулирования. Цель изобретения - сохранение клеевы свойств полиуретана и упрощение технологического процесса. Указанная цель достигается тем, что в качестве антиадгезионной жидкости используют органическое гидроксилсодержа- щее МОНО-, ди-, или трифункциональное соединение с гидроксильным числом 3019.00. Антиадгезионную жидкость - жидкое гидроксилсодержащее соединение - можно предварительно смешивать с инертными наполните/шми, причем вязкость жидкости после смешения не должна превышать 8 П В качестве жидкого гидроксилсодержащего соединения могут использоваться этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, полиоксипропиленгликопь, глицерин, касторовое масло и т.д. В качестве инертных наполнителей могут быть использованы тальк, каолин и другие. При гранулировании, клеевых полиурета нов по предлагаемому способу свободные гидроксильные группы, которые находятся в поверхностных слоях гранул и являю ся основной причиной самослипания, вступают в физическое взаимодействие с активными атомами водорода используемой адгезионной жкдкости - органического гидроксилсодержашего соединения. Полученные гранулы не слипаются вплоть до полной кристаллизации клеевого полиуретана, подвергавшегося гранулированию (40 мин). После этого опасность самослипания исчезает и, следовательно, срок хранения получен11ых гранул не ограничен. Предварительное смешение антиадгези- онной жидкости с инертными наполнителями при указанных условиях не оказывает влияния на срок хранения гранул и клеевые свойства. При использовании полученных гранул для склеивания оставшаяся на гранулах антиадгезионная жидкость способствует усилению взаимодиффузии в районе клеевого шва и тем самым ухудшает до некоторой степени клеевые свойства, входя в цепь полимера. В случае получения после предварительного смешения антиадгезионной жидкости с инертными наполнителями вязкости выше 8 Пз возможны нежелательные изменения клеевых свойств полимера из-за неоправданно большого количества жидкости на поверхности гранул. Процесс гранулирования клеевых полиуретанов проводят по следующей методике: расплав клеевого полиуретана экструдируют в антиадгезионную жидкость, режут на гран1лы и выдерживают в ней 1 мин при постоянном перемешивании. Затем гранулы поступают на вибрационный сетчатый транспортер, с которого затариваются в мешки. Излишки антиадгезионной жидкости с вибрационного сетчатого транспортера подаются в приемный резервуар с холодильником, откуда насосом перекачиваются снова на грануляцию. Гранулирование можно проводить при различных температурах, оптимальной является , при которой скорость крис таллизации клеевых полиуретанов максимальна. В качестве клеевого полиуретана берут термоэластопласт (УК-1). Пример 1. Расплав УК-1 при экструдируют в антиадгезионную жидкость - касторовое масло, осуществляют резку на гранулы ножом при интенсивном перемешивании. Процесс проводят при температурах антиадгезионной жидкости 22 С ц , причем время пребывания гранул в антиадгезионной жидкости в обоих спучвях 1 мин. Затем на вибрационном .сетчатом транспортере производят отделение излишков жидкости от гранул. Проверку

слипаемости проводят путем пересыпания гранул после их полной кристаллизации, о которой судят визуально по потере прозрачности образцов. Время кристаллизации при 22° С 40 мин, при 5°С 32 мин. Результат: самоспипание отсутствует.

Пример 2. Опыт проводят по методике, описанной в примере 1. В качестве антиадгезионной жидкости используют этиленгликоль, Гидроксильное число 1803. Результат: самослипание отсутствует.

Пример 3. Опыт проводят по методике, описанной в примере 1. В качестве антиадгезионной жидкости используют триэтиленгпиколь. Результат: само- слипание отсутствует.

Пример 4. Опыт проводят по методике, описанной в примере 1. В качестСравнительные результаты проверки склеивания кирзы клеевым полиуретаном УК-1

ве антиадгезионной жидкости используют по лиоксипропи ленг ликоль (Л А ПРОЛ-2 002) Результат: самослипание отсутствует.

Полученные гранулы испытывают с целью выяснения их клеевых свойств в соответствии с методикой ГОСТ 6768-5-3, Результаты,характеризующие образующийся клеевой шов, приведены в таблице. Для сравнения в таблице даны результаты проверки склеивания контрольного образца, представляющего клеевой полиуретан, экструдированной при 80 С в воздушную среду

с температурой 22 С, где проведена резка па гранулы.

Проводятся также результаты испытаний клеящих свойств гранул, полученных по известному способу.