Способ получения полимеров с уретановыми группами Советский патент 1982 года по МПК C08G18/18 C08G18/04 

I

Изобретение относится к получению эластомерных материалов на основе полимеризующихся по радикальному механизму ненасыщенных мономеров, диизоцианатов и полиолов и может быть использовано в полиграфической промышленности при изготовлении деталей машин, валиков, раклей, марзанов, а также для покрытий, изготовления герметиков, электроизоляций, изделий бытового и производственного назначения .

Известен способ получения полимеров с уретановыми группами путем взаимодействия насыщенных олигодионов и диизоцианатов в присутствии полимеризующихся ненасыщенных виниловых или аллиловых мономерных соединений недостаткам указанного способа относят значительную продолжительность отверждения данных систем ХЗ 2U ч).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения полимеров с уретановыми группами путем полимеризации гидрок сил содержащих олигомеров диизоцианатов и ненасыщенных виниловых полимеров в присутствии катализатора fz.

Однако процесс протекает в две стадии: первая при 50°С, а вторая при 80-100С до завершения полимеризации реакционной массы. При этом общая продолжительность полимеризации

10 указанных систем составляет не менее ч для лабораторных условий, 32 ч для производственных.

Целью изобретения является интенсификация процесса и упрощение тех15нологии производства.

Указанная цель достигается тем, что при получении полимеров с уретановыми группами путем полимеризации гидроксилсодержащих олигомеров, ди20изоци анатов и ненасыщенных виниловых мономеров в присутствии катализатора, в качестве последнего используют 0,1 2,5 вес.ч. на 100 вес.ч. исходной

композиции сложных эфиров метакрило вой кислоты и диалкилзамещенных аминоалканолов.

В качестве сложных эфиров метакриловой кислоты и диалкилзамещенных аминоалканолов могут быть использованы соединения общей формулы

(,

где R - алкильный радикал , R - алкиленовый радикал C/j.-Cj; MA - метакриловый радикал; .

Указанные соединения, содержащие третичный атом азота и двойную связь (метакриловый радикал), катализируют одновременно реакции уретанообразования и радикальной полимеризации.

В качестве указанных соединений могут использоваться диметиламиноэтиловый, диэтиламиноэтиловый,бис-диметиламиноизопропиловый эфиры метакриловой кислоты.

Получение сополимеров уретановых и виниловых составляющих протекает одновременно с соизмеримой скоростью обеих реакций и за более короткое время при сохранении прежних свойств целевых полимеров.

Осуществляют способ аналогично для всех примеров с различным содержанием метакрилового эфира алкилзамещенных аминоалканолов с соблюдением одинаковой концентрации ненасыщенного мономера в реакционной смеси . Для этого заменяют заданное количество метилового эфира метакриловой кислоты соответствующим количеством аминоалканоловых эфиров метакриловой кислоты с учетом разных молекулярных весов.

Взвешенные количества полиэфира нагревают мин при 100 С и подвергают обезвоживанию при остаточном давлении около 10 гПа до прекра щения выделения пузырьков. К охлажденному до 2Ц-2Э°С полиэфиру добавляют взвешенное количество диизоцианата, перемешивают до получения гомогенной смеси и удаляют летучие продукты реакции при остаточном давлении около10-гПа. После дегазации, уретановой композиции добавляют взвешенное количество свежеперегнанного метилового эфира метакриловой кислоты, в котором предварительно растворяют навески -диалкилзамещенных аминоалканоловых эфиров метакриловой кислоты или перекиси бензоила. Реакционную массу тщательно перемешивают и переносят в емкость прибора ПКВ-2, при помощи которого проводят изучение кинетики сополимеризации системы,

Для получения сравнимых по времени результатов каждую операцию процесса подготовки полиуретановой композиции, предшествующую полимеризации в емкости прибора: перемешивание

полиэфира с диизоцианатом, удаление летучих компонентов полиуретановой композиции и перемешивание ее с навеской ненасыщенной составляющей, проводят в течение 10 мин.

5 . Возникновение, нарастание и достижение окончательного уровня упругоэластичного состояния исследуемых полиуретановых систем регистрируют на диаграммной ленте записывающего

устройства прибора.

В таблице приведены данные по прототипу и примеры составов предлагаемых сополимеров с указанием процентного содержания метилового эфира

диалкилзамещенными аминоалканоловы- ми эфирами метакриловой кислоты и продолжительность процесса, включая период жизнеспособности композиции (текучее состояние) и ее отверждения (упруго-эластичное состояние). Из таблицы видно, что продолжительность полимеризации предлагаемых композиций уменьшается по мере увеличения содержания диалкилзамещенных аминоалкановых эфиров метакриловой кислоты как по времени сохранения жизнеспособности, так и полного отверждения. Замена метилметакрилата диалкилзамещенными аминоалканоловыми эфирами метакриловой кислоты в пределах 0,52,0 вес.% сохраняет жизнеспособность композиции до +5-15 мин, Это позволяет осуществить переработку модифицированных композиций по данному способу путем нанесение покрытий, компаундирования или. заливки в отливные формы в производственных условиях.

Замена метилметакрилата в пределах 2,0-,0 вес.% из-за резкого сокращения жизнеспособности ограничивает возможность осуществления способа до небольших навесок. При замене 5-1 О вес.% ненасыщенной составляющей переработка композиции литьевым способом может быть выполнена, по-видимому, только с использованием эффективной-смесительной головки автоматических литьевых машин.

Количество катализатора в реакционной массе является основным критерием продолжительности полимеризации, а влияние их строения на этот показатель не проявляется.

Характерным является также отсутствие практического влияния катализатора перекисного типа на скорость реакции в присутствии предлагаемых соединений, что позволяет не вводить перекись в состав исследуемой композиции без ущерба для сополимёризации в том числе и для реакции, протекающей по радикальному механизму.

/43250

Технический эффект, возникающий при внедрении данного способа, заключается в упрощении и ускорении выполнения технологического процесса 5 изготовления изделий полиграфического оборудования, и, как следствие, в сокращении затрат электроэнергии в повышении производительности существующего оборудования и в более эффективном использовании производственных площадей. Внедрение данного способа

в производство не требует дополнительных мероприятий и затрат на его осуществление.

9 9 3250- 10

Фс рмула изобретениякомпозиции сложных эфиров метакрилоСпособ получения полимеров с уре-ноалканолов.

тановыми группами путем полимеризацииИсточники информации, гидроксилсодержащих олигомеров, ди- принятые во внимание при экспертизе

изоцианатов и ненасыщенных виниловых1. Патент Франции № 1359339

мономеров в присутствии катализатора,кл. С 08 д, опублик.196.

отличающийся тем, что, с2. Кучма С .Т. Журавлева Р. Т., Сецелью интенсификации процесса и уп-редницкий Я.А.Технология получения

рощения технологии производства, в модифицированных полиуретанов на покачестве катализатора используют 0,1-лупромышленной установке Полигра2,5 вес.ч. на 100 вес.ч. исходнойфия, 1972, № 11, с.23 (прототип).

вой кислоты и диалкилзамещённых ами