Ароматический полиизоцианурат для полиуретановых лаковых композиций и способ его получения Советский патент 1981 года по МПК C08G18/02 C09D3/72 

Изобретение относится к способам попопучения полимеров повышенной термостойкости, в частности к способам получения полимеров с изоциануратными кольцами, и может быть использовано в различных обла- стях промышленности, например в лакокрасочной цпя отделки гибких и жестких подложек. Известны ароматические полиизоцианураты ( ПИЦ), получаемые по реакции циклопо- лимеризациитолуиленциизоцианата (ТДИ) в присутствии различных каталитических систем,например ацетатов щелочных металлов. Указанные полиизоиианураты, применяемые в полиуретановых (ПУ) лаковых композициях для отделки древесины, пластмасс и других жестких подложек, придают покрытиям (ПК) на их основе высокие физико-механические свойства, такие как водостойкость, стойкость к перепаду температур, абразивостойкость и др 1. Недостятками ппкрчтпй на основе данных ароматических полиизоциануратов являются низкая эластичность и прочность, вследствие чего полиизоцианураты не рекомендуются для использования в ПУ композициях ОЛЯ отделки гибких подложек. Цель изобретения - получение нового ароматического полиизоцианурата на основе толуилендиизоцианата и дифенилметандиизоцианата с целью повышения эластичности и прочности полиуретановых композиций с его использованием. Структура нового ароматического попиизоцианурата выражается формулой

со среднечнсповой молекулярной массой 102О-1100 ОЛЯ полиуретановых массовых композиций.

Ароматичесхсий полиизоцианурат (ПИЦ) получают путем совместной циклогримернзации 2,4-толуиленаиизоцианата (ТДИ) и 4,4 -дифенилметандиизоцианата (МДИ) при мольном соотношении 0,5-2:1 в среде органического растворителя в присутствии 0,05-0,3% от веса изоцианатов ацетата 6 CHyOOCJM тсоощ ЯМР-спектроскопический анализ уретанового производного ПИЦ следующий. Растворитель хлороформ , внутренний стандарт-гексаметилдисилокеан, химические сдвиги выражали в миллионных долях отно сительно тетраметилсилана по шкале , Химические сдвиги протонов :4-2,2м.д (ЗН CHg- Cfe Н4), (-3,7 м.д. (ЗН СНзОt -3,8 - 4,1 М.Д. {2Н-СбН4-СНг -СбН4) Уретановое производное имеет спектр, на основании которого среднестаткческая молекула ПИЦ может быть представлена в виде двух изоциануратных колец, соединен ных между собой молекулой ТДИ. Соотношение J & с. „ 3 2 :О,9 при соотношении ТДИ:МДИ в сополимере, равном 1:0,8. Пример. В колбу, снабжеккутю термометром, обратным холодильником, мешалкой и тубусом для подача азота последовательно загружают 89,7 г бутил ваетата, 34,8 г (0,2 моль) 2,4 - ТДИ и 25 г (О,1 моль) 4,4-МДИ. Соотношение ТДИ:МДИг2:1. Смесь перемешивают и поднимают тем пера гуру оо 100 С. Далее загружают О,ОЗ г (О,О5 мас.% веса ДИЦ) ацетата 1.7 . Общее время синтеза 13 ч. По достижении изодиаватного числа 8,2% (исходное 16,8)% реакционную массу охлаждакуг и отфильтровывают через Шоттфильтр от катализатора. Полученный раствор полимера ингибируют бензоипхлоридом

натрия или ацетата т1тия с последующим выделением продукта.

Структура синтезированного ПИ Ц была установлена методом ИК- и ЯМР-спектроскопии. Ввиду того, что ЯМР-спектроскопического анализа было недостаточно для установления структуры ПИ11, то исследовалось его уретановое производное следующего состава: цНСООСИу- O t N ONHCOOCW, Сополимер имеет следующие показатели: вязкость 17 с, сухой осадок 41,0%, содержание изоцианатных групп 8,1%, содержание непрореагировавших мономеров 3,2%. Выход полимера 92 масс.% от исходной загрузки ДИЦ. ИК-спектр дает полосы поглощения в области 765,141О, 1710-17О5 и 2280 см , х арактеризующие изоциануратНую структуру. Среднечисловая молекулярная масса полимера, определенная методом эбуллиоскопии равна 1020. Соотношение ТДИгМДИ в сополиме эе по даннь1М ЯМР-спектроскопии равна 1:0,67. . П р и м е р 2. Процесс ведут аналогично примеру 1, но к 127,2 г бутилацетата добавляют 34,8 г (0,2. моль) 2,4-ТДИ и 50 г (0,2 моль) 4,4 МДИ. Соотношение ТДИ:МДИ 1:1. Смесь нагревают до , вводят 0,08 г (О,1 масс.% от веса ДИЦ) ацетата Lf , Через 12 ч синтеза полимер охлаждают, отфильтровывают и ингибируют бензоилхлоридом. Сополимер имеет следующие показатели: вязкость 13 с, сухой остаток 40% ; изоцианатное число 8,0%, содержание непрореагировавших мономеров 2,9%. Выход полимера 93% от загрузки ДИЦ. ИК-спектроскопический анализ аналогичен примеру 1.