Стабилизатор для полиуретанов на основе простых полиэфиров и ароматических диизоцианатов

 

Использование: для получения полиуретанов на основе простых полиэфиров и ароматических диизоцианатов. Сущность изобретения: в результате сочетания бис-(4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенилпропиогидразидо)фосфита с 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламид- 2ʹ,2ʹ,6ʹ,6ʹ -тетраметилпиперидиламинопропионовой кислоты при их массовом соотношении 1 : (1 - 5). Полиуретановые пленки, содержащие стабилизатор, длительное время сохраняют первоначальный цвет. 1 табл.

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к области стабилизации полиуретанов, и может быть использовано для получения полиуретанов на основе простых полиэфиров и ароматических диизоцианатов, не изменяющих цвет в процессе эксплуатации в результате фото- и термоокисления.

Полиуретаны (ПУ) на основе ароматических диизоцианатов при действии солнечного излучения, температуры, кислорода (фото- и термоокислении) изменяют цвет, что приводит к ухудшению внешнего вида светлых изделий из ПУ и, вследствие этого, к снижению товарного качества.

Известно использование органических фосфитов (1) и производных пиперидина (2) в качестве стабилизаторов ПУ при фото- и термоокислении. Недостатком этих соединений является низкая цветостабильность стабилизированных ПУ.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор для ПУ на основе простых полиэфиров и ароматических диизоцианатов, состоящий из органического фосфита, антиоксиданта и УФ-абсорбера (3). В качестве органического фосфита используют соединения общей формулы R₁O P(OR₂) (OR₃), например, дифенилнонилфосфит. В качестве антиоксиданта используют фенолы. В качестве УФ-абсорбера используют производные бензотриазола. Недостатком известного стабилизатора является низкая цветостабильность ПУ при фото- и термоокислении, обусловленная образованием окрашенных продуктов превращения.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств ПУ путем повышения его цветостабильности при фото- и термоокислении, а также расширение ассортимента эффективных стабилизаторов для ПУ.

Поставленная цель достигается тем, что стабилизатор для ПУ на основе простых полиэфиров и ароматических диизоцианатов содержит органический фосфит и антиоксидант. Согласно изобретению в качестве органического фосфита используют бис-(4-окси-3,5-ди-трет-бутилфенилпропиогидразидо)-фосфит (4), а в качестве антиоксиданта используют производное пиперидина 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламид 2',2',6',6'-тетраметилпиперидиламино-пропионовой кислоты (5).

Сравнение заявляемого стабилизатора для ПУ с известным стабилизатором показывает, что его использование позволяет получить ПУ высокого качества, длительное время сохраняющего первоначальный цвет при действии солнечного излучения и температуры, что особенно важно при получении материалов светлых тонов.

Изобретение иллюстрируется примерами стабилизации пленок, полученных из ПУ водной дисперсии на основе полипропиленгликоля и 4,4'-дифенилметандиизоцианата, как типичного представителя ПУ на основе простых полиэфиров и ароматических диизоцианатов.

П р и м е р 1. 100 мас.ч. полиуретана, синтезированного на основе полипропиленгликоля и 4,4'-дифенилметандиизоцианата при молярном соотношении групп NCO:OH = 2:1, растворяют в 16,6 мас.ч. ацетона. К полученному раствору при перемешивании добавляют 15,5 мас.ч. удлинителя цепи. Через 3,5 мин при тех же условиях перемешивания к полученному продукту приливают 150 мл воды. После отгонки ацетона получают ПУ дисперсию (ТУ 6-55-221-1157-90). В ПУ дисперсию добавляют 1,0 мас.ч. бис-(4-окси-3,5-ди-трет-бутил-фенилпропиогидразидо)-фосфита (БПГФ) и 1,0 мас.ч. 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламид 2, '2', 6', 6'-тетраметилпиперидил-аминопро- пионовой кислоты (диацетам 5), что соответствует массовому соотношению компонентов стабилизатора 1:1.

Дисперсию наносят на стекло, прогревают в течение 2 ч при 90^оС на воздухе, получают пленку толщиной 5˙10^-5 м. Пленку облучают 34 ч ксеноновой лампой с интенсивностью УФ-излучения, определенной по ГОСТ 16948-79, 5,5 Вт/м² или прогревают в течение 2 ч при 100^оС на воздухе. Цветостабильность ПУ при фото- и термоокислении оценивают по величине светопропускания (Т%) при длине волны 400 нм (6), измеренного на спектрофотометре СФ-4. Скорость пожелтения оценивают по величине ΔТ исходного и облученного (или прогретого) образца.

Показатели полученной пленки и результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 2. В ПУ дисперсию, полученную, как в примере 1, добавляют 0,7 мас.ч. БПГФ и 2,1 мас.ч. диацетама 5, что соответствует массовому соотношению компонентов стабилизатора 1:3. Получают и испытывают пленку, как в примере 1. Показатели полученной пленки и результаты испытаний в таблице.

П р и м е р 3. В ПУ дисперсию, полученную, как в примере 1, добавляют 0,4 мас.ч. БПГФ и 2,0 мас.ч. диацетама 5, что соответствует массовому соотношению компонентов стабилизатора 1:5. Получают и испытывают пленку, как в примере 1. Показатели полученной пленки и результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 4 (контрольный). В ПУ дисперсию, полученную, как в примере 1, добавляют 1,6 мас. ч. БПФ и 0,8 мас.ч. диацетама 5, что соответствует массовому соотношению компонентов стабилизатора 1:0,5. Получают и испытывают пленку, как в примере 1. Показатели полученной пленки и результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 5 (контрольный). В ПУ дисперсию, полученную как в примере 1, добавляют 0,3 мас.ч. БПГФ и 1,8 мас.ч. диацетама 5, что соответствует массовому соотношению компонентов стабилизатора 1:6. Получают и испытывают пленку, как в примере 1. Показатели полученной пленки и результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 6 (контрольный). В ПУ дисперсию, полученную, как в примере 1, не добавляют стабилизатор. Получают и испытывают пленку, как в примере 1. Показатели полученной пленки и результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 7 (контрольный). В ПУ дисперсию, полученную, как в примере 1, добавляют 1,0 мас.ч. БПГФ. Получают и испытывают пленку, как в примере 1. Показатели полученной пленки и результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 8 (контрольный). В ПУ дисперсию, полученную, как в примере 1, добавляют 1,0 мас.ч. диацетама 5. Получают и испытывают пленку, как в примере 1. Показатели полученной пленки и результаты испытаний приведены в таблице.

П р и м е р 9 (по прототипу). В ПУ дисперсию, полученную, как в примере 1, добавляют 1,0 мас. ч. дифенилнонилфенилфосфита, 1,0 мас.ч. 2-(2'-гидрокси-5''-метилфенил) бензотриазола, 1,0 мас.ч. 2,6-ди-трет-бутилкрезола. Получают и испытывают пленку, как в примере 1. Показатели полученной пленки и результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, использование заявляемого стабилизатора позволяет получить неокрашенную ПУ пленку с повышенной цветостабильностью при фото- и термоокислении, а именно светопропускание пленки с заявляемым стабилизатором после облучения уменьшилось на 24-28%, после прогревания на 12-16%, в то время как светопропускание пленки с известным стабилизатором уменьшилось соответственно на 51 и 34%. Таким образом, цветостабильность пленки с заявляемым стабилизатором при фото- окислении в 1,5-2 раза выше, а при термоокислении в 2-2,5 раза выше, чем пленки с известным стабилизатором.

Формула изобретения

СТАБИЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛИУРЕТАНОВ НА ОСНОВЕ ПРОСТЫХ ПОЛИЭФИРОВ И АРОМАТИЧЕСКИХ ДИИЗОЦИАНАТОВ, включающий органический фосфит и антиоксидант, отличающийся тем, что, с целью повышения цветостабильности полиуретанов при фото- и термоокислении, в качестве органического фосфита он содержит бис-(4-окси-3,5-дитретбутилфенилпропиогидразидо)фосфит, а в качестве антиоксиданта - 2,2,6,6-тетраметилпиперидиламид 2', 2', 6', 6'-тетраметилпиперидиламинопропионовой кислоты при их массовом соотношении 1 : 1 - 5.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2