Способ получения термопластичного полиуретана

 

Изобретение относится к способу получения термопластичных полиуретанов (ТПУ) и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности. Изобретение позволяет снизить время стабилизации вязкости до 2-4 дней при сохранении растворимости и физико-химических свойств ТПУ. Эффект достигается за счет введения в олигоэфирдиол перед его взаимодействием с диизоцианатом ε-капролактама в количестве 0,15-1,50 мас.ч. на 100 мас.ч. олигоэфирдиола. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТЬИЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

2 А1 (19) (11) (51)5 С 08 G 18/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3943515/23-05 (22) 19. 07. 86 (46) 23. 04.90. Бюл. В 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол и

Казанский завод синтетического каучука им. С.M.Кирова (72) В.В.Страхов, Ф.К.Самигуллин, А.А.>Хитинкин, М.И.Ильин, Л.И.Покровский, P.P.Ñàôèí и В.И.Бобрик (53) 678.684 (088.8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНОГО ПОЛИУРЕТАНА

Изобретение относится к получению полиуретанов, а именно к производству термопластичных полиуретанов (ТПУ), и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промьппленности.

Целью изобретения является сокращение времени достижения стабильной вязкости при сохранении растворимости и высоких физико химических свойств

TIIY.

Пример 1 (сравнительный).

К 100 мас.ч. сложного полиэфира — полиэтиленбутиленгликольадипината (гидроксильное число 53) добавляют

8,5 мас.ч. 1,4-бутандиола и смесь термостатируют в течение 10 мин при

70 С. Подготовленную таким образом гидроксилсодержащую смесь (ГСС)

108,5 г/мин дозирующим насосом подают в шнекоштыревую смесительную головку (и = 1000 об/мин) одновременно с 4,4 - днфенилметандиизоцианатом (%R) 35,86 г/мин. После смешения

2 (57) Изобретение относится к способу получения термопластичных полиуретанов (ТПУ) и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промьппленности. Изобретение позволяет снизить время стабилизации вязкости до 2-4 дней при сохранении растворимости и физико-химических свойств

ТПУ. Эффект достигается за счет введения в олигоэфирдиол перед его взаимодействием с диизоцианатом с -капролактама в количестве 0„15-1,50 мас.ч. на 100 мас.ч. олигоэфирциола. 2 табл. (30 с) реакционноспособную массу подают в двухшнековую реакторно-сйесительную машину, где реакцию проводят при 175-235 C (по зонам 175, 235, 220 С). Варьируя подачу Щ1И, получают

ТПУ при соотношении NC0:ОН 1,,0-1 05.

Стабилизация свойств полимера проходит очень медленно и не заканчивается даже через 30 дней.

Пример 2 (сравнительипФ) .

К 100 мас.ч. сложного полиэфира - полибутиленгликольадипината (гидроксильное число 56) добавляют 20, 13 мас.ч.

1,4-бутандиола и смесь термостатируют в течение 10 мин при 60 С. Подготовленную таким образом ГСС дозирующим насосом подают в смесительную головку (123,13 г/мин) одновременно с ЪЩИ (67 г/мин). После смешения (30 с) смесь выливают в металлическую форму и отверждают в течение .4 ч при 120 С.

Затем полимер охлаждают, гранулируют и стабилизируют при обычйых условиях.

Продукт характеризуется изменением

1558928 характеристической вязкости от 0,45 до 0,70 в течение 60 дней.

Пример 3. К 100 мас.ч. сложного полиэфира (полибутиленгликольади. пинат, гидроксильное число 198), полученного в присутствии 0,0005 мас,ч. катализатора (титантетрабутилата), добавляют 1 мас.ч. E-капролактама, о гомогенизируют смесь при 75 С в тече- 10 ние 30 мин и дозировочным насосом подают в смесительную головку. Одновременно дозируется расплав ЬЩИ. Соотношение NCO:ОН=1,03 (подача ГСС

8,35 г/мин, ИДИ 446 г/мин). Реакцион- 15 носпособная смесь поступает в реакторно-смесительную машину, где происходит образование полимера. Полимер гранулируют, охлаждают и упаковывают.

Эффект. действия F--капролактама ха- 20 рактеризуется изменением от 0,82 до 0,95 и стабилизацией характеристической вязкости и вязкости 12Х.-ного раствора ТПУ .в тетрагидрофуране по

В3-4 от 40 до 125 с в течение 3 дней. 25

Без добавки Е -капролактама полимер становится нерастворимым через

2 дня после его получения.

Физико-механические свойства стабильны и находятся на высоком уровне. 30

Результаты исследований даны в табл. 1 и 2.

Пример 4.. К 100 мас.ч. пелиэфира, приведенного в примере 1, добавляют О, 15 мас .ч. E --капролактама и получают полимер как описано выше, при соотношении NCO:OH=1,0. Стабилизация характеристической вязкости на уровне 1,48 достигается за 2 дня.

Полимер, полученный при NCO:OÍ) 1,0,40 теряет растворимость через 3-4 дня, также, как и полимер при NCÎ:08=1,0 без Е-капролактама.

Пример 5. К 100 мас.ч. полиэфира по примеру 1 добавляют 1,5 мас.ч45

Е-капролактама и получают полимер, как описано выше, при соотношении

NCO.OH 1 0, 1,03 и 1,05.

Массовая доля E-капролактама

1,5Х является верхним пределом, поскольку вязкость полимера находится на нижнем предельно-допустимом уровне, обеспечивающем хорошие физико-механические свойства полймера.

5S

II р и м е р б. К 100 мас.ч. поли-, эфира, приведенного в примере 1, добавляют 0,15 мас.ч. Е -капролактама и получают полимер, как описано выше, при соотношении NCO:I3H=0,97. Стабилизация вязкости (с 0,74 до 0,83) достигается за 2 дня.

Таким образом, сокращение времени с1 абилизации достигается при соотношении NCO:OH (1,0.

Пример 7. К 100 мас.ч. сложного полиэфира — полиэтиленбутиленликольадипината (гидроксильное число 56 мг KOH/r) добавляют 1 мас.ч.

Е -капролактама и затем 18,5 мас.ч.

i,4-бутандиола и получают полимер прн соотношении NCO:OÍ=1,03, как описано в примере 1. Вязкость стабилизируется за 3 дня.

Пример 8. К 100 мас.ч. полифурита (ГЧ 109 мг КОНjr) добавляют

0,15 мас.ч. E --капролактама, затем

18,0 мас.ч. 1,4-бутандиола и получают полимер, как описано в примере 1, при соотношении NCO:ОН=1,0. Вязкость стабилизируется на уровне 1,05 через

2 дня.

Пример 9. К 300 мас.ч. сложного полиэфира — полибутиленгликольадипината .(гидроксильное число 56,1) добавляют 0,75 мас.ч. Е-капр",лактама, затем 14,9 мас.ч. 1,4-бутандиола о и гомогенизируют смесь при 75 С в те чение 30 мин. После этого добавляют

54,9 мас.ч. 2,4-толуилендиизоцианата и перемешивают 4 мин до получения гомогенной массы. Реакционноспособную массу заливают в форму и выдерживают 4 ч при 140 С. Вязкость стабилизируется на уровне 0,69-0,70 через

4 дня.

Продукт может применяться в качестве компонента клеевых композиций для обуви.

Формула из обретения

Способ получения термопластичного полиуретана путем взаимодействия смеси олигоэфирдиола и удлинителя цепи с диизоцианатом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения времени достижения стабильной вязкости при сохранении растворимости и высоких физико-химических свойств, в исходный олигоэфирдиол вводят <-капролактам в количестве О, 15-1,5О мас.ч на 100 мас.ч. олигоэфирдиола.

1558928

Таблица 1

ЯСО:ОН (@7 полимера при, Образец

Изменение вязкости хранении, дни

1 2 3

0,62 0,60

0,73 0,74

0,72 0,75

5.1

5.2

5.3

1 0 053 058

1у03 0,60 0,73

1 OS 070 075

0,60 0,60

0,75 0,70

0,72 0,74

0,63 0,60 0,62

0,75

0,78 0,75 0,77 0,75

Таблица 2

Показатели. за время гидролиза, недели (70 С при относительной влажности 98K) Свойства без добавки f-капролактама с добавкой E --капролактама (пример 3) Исход- 1 2 ный

2 3

Исход- 1 ный

3 Уровень. сохранения, Х

Уровень сохранения, Ж

481 281 310 66

656

551 534 553 84

640 575 570 100

547 522 549 545 100

П р и м е ч а н и е. Образцы для испытаний в виде пленок получают из диметилформамидных растворов.

Составитель В.Мкртычан

Редактор Н.Гунько ТехредА.Кравчук

Корректор С.ЧеРни

Подписное

Тираж 433

Заказ 817

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óëòîðîä, ул. Гагарина,101

Разрушающее напряжение при растяжении 470

Относительное удлинение,7 575

4 7 14 30 60 120 !80