Способ получения анионной полиуретановой дисперсии

 

Изобретение относится к синтезу анионных уретановых дисперсий, которые могут быть использованы для отделки кожи, пропитки тканей, получения покрытий, клеев, применяемых в различных областях промышленности. Изобретение позволяет повысить содержание сухого остатка дисперсии (до 60%) при одновременном снижении ее вязкости (до 270 сП) за счет использования в качестве удлинителя цепи нейтрализованного триэтиламином продукта реакции 1 моль оксиалкилированного ксилита с мол.м. 670 - 1104 с 1 - 3 моль малеинового ангидрида. 2 табл.

Изобретение относится к способам получения анионных полиуретановых дисперсий, используемых для отделки кожи, пропитки тканей, волокнистых основ, получения покрытий, клеев и так далее, и может быть использовано в различных областях промышленности. Целью изобретения является повышение содержания сухого остатка дисперсии при одновременном снижении ее вязкости и сохранении стабильности при хранении. В соответствии с данным изобретением используют следующие соединения: - изоцианатные предполимеры на основе сложных и простых полиэфиров и различного типа диизоцианатов; - удлинитель цепи на основе оксиалкилированного ксилита с мол.м. 670-1104 и малеинового ангидрида (при молярном соотношении 1:1-3 - соответственно), нейтрализованного триэтиленамином. Удлинитель "а", "б", "в" и "г" получали следующим образом. Проводили реакцию между оксиэтилированным или оксипропилированным ксилитом и малеиновым ангидридом при их молярных соотношениях от 1:1 до 1:3, обеспечивающем присутствие в удлинителе цепи от одной до трех карбоксильных групп, при температуре 90^оС до постоянного значения кислотного числа. Далее к полученному продукту при перемешивании добавляли триэтиламин в количестве, эквивалентном содержанию в кислом эфире карбоксильных групп. Данные по характеристике синтезированных удлинителей цепи представлены в табл.1. Примеры получения анионных дисперсий. П р и м е р 1. 100 г предполимера, синтезированного при 75^оС на основе полибутиленгликольадипината (мол.м. 2000) и 4,4^l -дифенилметандиизоцианата (при молярном соотношении групп NСО:ОН=3:1), растворяют в 130 г ацетона. К полученному раствору при интенсивном перемешивании добавляют 27,93 г удлинителя цепи "а", растворенного в 17 г ацетона. Реакцию между предполимером и удлинителем цепи продолжают 3,5 мин, после чего при тех же условиях перемешивания к полученному продукту приливают 117 г воды. После отгонки ацетона получают дисперсию с содержанием сухого вещества 52,3% и вязкостью 425 сП при 25^оС. П р и м е р 2. 100 г предполимера, синтезированного при 75^оС на основе простого полиэфира-полипропиленгликоля (мол. м. 1000) и 4,4^l -дифенилметандиизоцианата (при молярном соотношении групп NСО:ОН=2:1), растворяют в 130 г ацетона. К полученному раствору при интенсивном перемешивании добавляют 21,15 г удлинителя цепи а, растворенного в 17 г ацетона. Реакцию между предполимером и удлинителем цепи продолжают 3,5 мин, после чего при тех же условиях перемешивания к полученному продукту приливают 81 г воды. После отгонки ацетона получают дисперсию с содержанием сухого вещества 60% и вязкость 600 сП при 25^оС. П р и м е р 3. 100 г предполимера, синтезированного на основе простого полиэфира - полипропиленгликоля (мол.м. 1000) - и 4,4^l -дифенилметандиизоцианата (при молярном соотношении групп NCО:OH=2,5:1), растворяют в 130 г ацетона. К полученному раствору при интенсивном перемешивании добавляют 19,17 г удлинителя цепи б, растворенного в 17 г ацетона. Реакция между предполимером и удлинителем цепи продолжается 3,5 мин, после чего при тех же условиях перемешивания к полученному продукту приливают 108 г воды. После отгонки ацетона получают дисперсию с содержанием сухого вещества 52,4% и вязкостью 350 сП при 25^оС. П р и м е р 4. 100 г предполимера, синтезированного на основе простого полиэфира - полипропиленгликоля (мол.м. 1000) - и 4,4^l -дифенилметандиизоцианата (при молярном соотношении групп NСО:ОН=2:1), растворяют в 130 г ацетона. К полученному раствору при интенсивном перемешивании добавляют 11,86 г удлинителя цепи "в", растворенного в 17 г ацетона. Реакция между предполимером и удлинителем цепи продолжается 5 мин, после чего при тех же условиях перемешивания к полученному продукту приливают 103,5 г воды. После отгонки ацетона получают дисперсию с содержанием сухого вещества 52,0% и вязкостью 275 сП при 25^оС. П р и м е р 5. К 100 г предполимера, синтезированного на основе простого полиэфира - полиоксипропиленгликоля (мол.м. 1000) - и толуилендиизоцианата (при молярном соотношении групп NСО:ОН=3:1), добавляют при интенсивном перемешивании 30,29 г удлинителя цепи "г". Реакция между предполимером и удлинителем цепи продолжается 3,5 мин, после чего к полученному продукту приливают 180 г 1,6%-ного водного раствора КОН. Получают дисперсию с содержанием сухого вещества 42% и вязкостью 500 сП при 25^оС. Характеристика полученных в соответствии с приведенными примерами полиуретановых дисперсий представлена в табл.2. Получение удлинителя "д" и "е", нейтрализованного трипропил- или трибутиламином (контрольный). Проводят реакцию между оксиэтилиpованным ксилитом и малеиновым ангидридом при их молярном соотношении 1:2, обеспечивающем присутствие в удлинителе цепи двух карбоксильных групп, при 90^оС до постоянного значения кислотного числа. Далее к полученному продукту при перемешивании добавляют трипропиламин или трибутиламин в количестве, эквивалентном содержанию в кислом эфире карбоксильных групп. Характеристики синтезированных удлинителей цепи представлены в табл.1. П р и м е р 6 (контрольный). 100 г предполимера, синтезированного при 75^оС на основе простого полиэфира - полипропиленгликоля (мол.м. 1000) - и 4,4^l -дифенилметандиизоцианата (при молярном соотношении NСО:ОН-групп, равном 2:1) растворяют в 130 г ацетона. К полученному раствору при интенсивном перемешивании добавляют 16,92 г удлинителя цепи "д", растворенного в 17 г ацетона, с кислотными группами, нейтрализованными трипропиламином. Реакцию между предполимером и удлинителем цепи продолжают 3,5 мин, после чего при тех же условиях перемешивания к полученному продукту приливают 95 г воды. После отгонки ацетона получают дисперсию с содержанием сухого вещества 55,2% и вязкостью 70 сП при 25^оС (см. табл.2). П р и м е р 7 (контрольный). 100 г предполимера, синтезированного при 75^оС на основе полипропиленгликоля (мол.м. 1000) и 4,4^l -дифенилметандиизоцианата (при молярном соотношении групп NСОН, равном 2:1) растворяют в 130 г ацетона. К полученному раствору при интенсивном перемешивании добавляют 18,36 г удлинителя цепи "е", растворенного в 17 г ацетона с кислотными группами, нейтрализованными трибутиламином. Реакцию между предполимером и удлинителем цепи продолжают 3,5 мин, после чего при тех же условиях перемешивания к полученному продукту приливают 52 г воды. После отгонки ацетона получают дисперсию с содержанием сухого вещества 43,8% и вязкостью 35 сП при 25^оС. После отгонки ацетона получают дисперсию с содержанием сухого вещества 43,8% и вязкостью 35 сП при 25^оС. Данные по свойствам дисперсии представлены в табл.2. П р и м е р 8. 100 г предполимера, синтезированного на основе полиоксипропиленгликоля (мол.м. 1000) и 4,4^l -дифенилметандиизоцианата при молярном соотношении групп NСО:ОН, равном 2:1, растворяют в 130 г ацетона. К полученному раствору при интенсивном перемешивании добавляют 19,17 г удлинителя цепи "ж", растворенного в 17 г ацетона. Реакция между предполимером и удлинителем цепи продолжается 3,5 мин, после чего при тех же условиях перемешивания к полученному продукту приливают 100 г воды. После отгонки ацетона получают дисперсию с содержанием сухого вещества 53,0% и вязкостью 380 сП при 25^оС. П р и м е р 9. 100 г предполимера, синтезированного на основе простого полиэфира - полиоксипропиленгликоля (мол.м. 1000) - 4,4^l -дифенилметандиизоцианата (при молярном соотношении групп NСО:ОН=2:1), растворяют в 130 г ацетона. К полученному раствору при интенсивном перемешивании добавляют 17,63 г удлинителя цепи "з", растворенного в 17 г ацетона. Реакция между предполимером и удлинителем цепи продолжается 3,5 мин, после чего при тех же условиях перемешивания к полученному продукту приливают 118 г воды. После отгонки ацетона получают дисперсию с содержанием сухого вещества 50,0% и вязкостью 270 сП при 25^оС. П р и м е р 10 (по прототипу). Поступают аналогично примеру 1, но в качестве удлинителя цепи используют продукт реакции фталевого ангидрида и триметилолпропана.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОННОЙ ПОЛИУРЕТАНОВОЙ ДИСПЕРСИИ путем взаимодействия предполимера, содержащего концевые изоцианатные группы, с удлинителем цепи в среде ацетона с последующим диспергированием в воде, отличающийся тем, что, с целью повышения содержания сухого остатка дисперсии при одновременном снижении ее вязкости и сохранении стабильности при хранении, в качестве удлинителя цепи используют нейтрализованный триэтиламином продукт реакции 1 моль оксиалкилированного ксилита с мол.м. 670 - 1104 с 1 - 3 моль малеинового ангидрида.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2