Полиуретановая композиция

 

Изобретение относится к области производства полиуретановых эластомеров, предназначенных для изготовления набоек, подошв и других деталей при ремонте низа обуви. Описывается полиуретановая композиция, содержащая 84,68-84,87 мас.% уретанового форполимера на основе смеси олигооксипропиленгликоля и полиокситетраметиленгликоля, и 2,4-2,6-толуилендиизоцианата, 0,01-0,9 мас.% диоктилфталата, 0,04-0,043 мас.% лимонной кислоты и 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметана в качестве отвердителя (остальное). Дополнительно заявляемая композиция содержит также 0,15 мас.% органического красителя - нигрозина. Изобретение позволяет получить полимер, характеризующийся твёрдостью по Шору А 96-97 усл. уд. и сопротивлением раздиру 127-135 кгс/см. 3 табл.

Изобретение относится к области производства полиуретановых эластомеров, предназначенных для изготовления набоек, подошв и других деталей при ремонте низа обуви.

Известна полиуретановая композиция, применяемая при изготовлении заготовок для ремонта низа обуви по ТУ 84 414-201-83.

Недостатком данной композиции является то, что заготовки изготавливаются из полиуретановых составов типа ГУП или СКУ, обладающих низкой износостойкостью.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является полиуретановая композиция по патенту №2155781 С2, кл. 7 С 08 L 75/04,1998 г.

Композиция содержит, мас.%:

Полифуритный уретановый форполимер СКУ-ПФЛ-100 56,4-62,2

Уретановый форполимер на основе 2,2 моля 2,4-толуиленди-изоцианата и 1,0 моля олигооксиэтиленгликоля с молекулярной массой 400 8,6-13,4

Жидкий отвердитель на основе 3,3’-дихлор-4,4’- диаминодифенилметана (диамета X) и полиокситетраметиленгликоля при их мольном соотношении 0,67: 0,33 Остальное

Данная композиция обладает низкой износостойкостью. Твердость по Шору А - 88-93 усл. ед.

Задачей изобретения является создание полиуретановой композиции, обладающей повышенной износостойкостью при сохранении остальных физико-механических свойств полиуретановых эластомеров, снижение себестоимости продукции.

Поставленная задача решается за счет того, что известная композиция, содержащая уретановый форполимер и отвердитель на основе 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметана, в качестве уретанового форполимера содержит форполимер на основе 1 моля смеси олигооксипропиленгликоля с молекулярной массой 1000 и полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 при их мольном соотношении 0,8:0,2 соответственно и (1,8-2,1) моля 2,4-2,6-толуилендиизоцианата, в качестве отвердителя содержит 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметана в виде расплава, кроме того, дополнительно композиция содержит пластификатор - диоктилфталат, стабилизатор форполимера - лимонную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Уретановый форполимер на основе 1 моля смеси олигооксипропиленгликоля с молекулярной массой 1000 и полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 при их мольном соотношении 0,8:0,2 соответственно и (1,8-2,1) молями 2,4-2,6-толуилендиизоцианата 84,68-84,87

Диоктилфталат 0,01-0,9

Лимонная кислота 0,04-0,043

Отвердитель - 3,3’-дихлор-4,4’

-диаминодифенилметан в виде расплава Остальное

Кроме того, композиция может дополнительно содержать органический пигмент - нигрозин до 0,15 мас.%.

В составе полиуретановой композиции используется уретановый форполимер на основе 1,0 моля смеси олигооксипропиленгликоля с молекулярной массой 1000 (“Лапрол 1052”) ТУ 2226-411-05761784-95 и полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 (полифурита) ТУ 6-02-646-81 при их мольном соотношении 0,8 (80%): 0,2 (20%) и (1,8-2,1) моля 2,4-2,6-толуилендиизоцианата (продукт Т-80) ТУ 113-00-05761643-17-85 соответственно.

В качестве органического красителя в композиции используется химически активный краситель - нигрозин - соединение, состоящее из шести бензольных колец с тремя вторичными аминами, представляющий собой порошок черного цвета, ГОСТ 9307-78.

В качестве отвердителя (сшивающего агента) используется в виде расплава 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметан (диамет X), ТУ 6-14-980-84.

В качестве пластификатора в отвердителе используется диоктилфталат (ДОФ) ГОСТ 8728-88, представляющий собой сложный эфир различных спиртов и дикарбоновых кислот.

В качестве стабилизатора форполимера в композиции используется лимонная кислота ГОСТ 908-79.

Технологический процесс изготовления полиуретановой композиции состоит из следующих операций:

- синтез уретанового форполимера на основе 1 моли смеси 80% олиго-оксипропиленгликоля с молекулярной массой 1000 (“Лапрол 1052”) и 20% полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 (полифурит), с нигрозином, (1,8-2,1) молями 2,4-2,6-толуилендиизоцианата и лимонной кислотой;

- получение расплава-отвердителя;

- ввод в расплав диоктилфталата;

- приготовление полиуретанового состава, слив его в формы и отверждение.

Синтез форполимеров производится в реакторе синтеза при температуре 70-100°С в течение 4-5 часов, затем в рубашку подается холодная вода для охлаждения форполимера до температуры 25-30°С. Расплавление отвердителя производится в плавителе при температуре (120±2)°С. Затем производят смешивание форполимеров и расплава, далее - слив полиуретана в формы.

В полиуретановой композиции используется дорогой полиокситетра-метиленгликоль импортного производства. Частичная замена полиокситет-раметиленгликоля с молекулярной массой 1000 (полифурита) на отечественный олигооксипропиленгликоль (“Лапрол 1052”) удешевляет композицию, при сохранении на должном уровне заданных технических характеристик. Однако 100% замена полиокситетраметиленгликоля на олигооксипропиленгликоль может привести к стеклованию полиуретановой композиции. При использовании смеси форполимеров на основе полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 и олигооксипропиленгликоля с молекулярной массой 1000, изготовленном на 2,4-2,6-толуилендиизоцианате (продукте Т-80), два процесса (стеклование и кристаллизация) наслаиваются друг на друга, что приводит к снижению температуры стеклования до минус 20°С. Это позволяет использовать данную полиуретановую композицию при низких температурах.

Использование данной композиции позволяет добиться высоких релаксационных свойств в температурном диапазоне от минус 20°С до плюс 80°С.

Выбранное мольное соотношение полиэфиров к 2,4-2,6-толуилендиизоцианату - 1:(1,8-2,1) препятствует стеклованию композиции.

Учитывая потребность заказчиков в полиуретанах черного цвета, была проведена работа по подбору красителя черного цвета. По своей химической формуле нигрозин вступает в реакцию с форполимерами и как ароматическое соединение является структурным модификатором. Было подобрано оптимальное количество нигрозина в составе полиуретана в количестве до 0,15% (сверх 100% от массы форполимера).

С целью снижения температуры стеклования полиуретановой композиции, улучшения технологических свойств отвердителя и реакционной массы в композицию добавляется пластификатор - диоктилфталат (ДОФ) до 6% (от массы отвердителя).

Примеры конкретного выполнения представлены в таблице 1. Результаты испытаний композиции представлены в таблице 2. Как видно из данных (примеры 1, 2, 3, 4), приведенные в таблицах 1, 2, качество полиуретановой композиции соответствует требованиям, предъявленным к ней. Полиуретановая композиция не уступает по качеству прототипу, а по твердости превосходит аналоги, сохраняя эластичные свойства композиции.

Композиция по примерам 5, 6 с запредельными количественными значениями содержания компонентов не обладает заданными характеристиками. Данное техническое решение подтверждено при проведении опытной отработки в производственных условиях Пермского завода им. С.М.Кирова.

Формула изобретения

1. Полиуретановая композиция, содержащая уретановый форполимер и отвердитель на основе 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметана, отличающаяся тем, что в качестве уретанового форполимера композиция содержит форполимер на основе 1 моль смеси олигооксипропиленгликоля с молекулярной массой 1000 и полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 при их мольном соотношении 0,8:0,2, соответственно и 1,8-2,1 моль 2,4-2,6-толуилендиизоцианата, в качестве отвердителя содержит 3,3’-дихлор-4,4’-диаминодифенилметан в виде расплава, кроме того, композиция дополнительно содержит пластификатор-диоктилфталат, стабилизатор форполимера - лимонную кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Уретановый форполимер на основе 1 моль смеси олигооксипропиленгликоля с молекулярной массой 1000 и полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 при их мольном соотношении 0,8:0,2 соответственно и 1,8-2,1 моль 2,4-2,6-толуилендиизоцианата 84,68-84,87

Диоктилфталат 0,01-0,9

Лимонная кислота 0,04-0,043

Отвердитель - 3,3’-дихлор-4,4’ -диаминодифенилметан в виде расплава Остальное

2. Полиуретановая композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит органический краситель - нигрозин в количестве до 0,15 мас.%.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5