Способ получения полиуретанов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИллЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 39с, 6

Заявлено 30.XI1,1966 (№ 1122750/23-5) с присоединением заявки ¹

Комитет по делам

МПК С 08g

УДК 678.664 (088.8) Приоритет

Опубликовано 04.XI.1969. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 30.111.1970 изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИУРЕТАНОВ

Изобретение относится к спосооу получения полиуретанов на новых катализаторах.

Известен способ получения полиуретанов взаимодействием полиизоцианатов с гидроксилсодержащими соединениями в присутствии соединений металлов, например ацетилацетоната железа.

Изобретение предусматривает использование в качестве катализаторов уретанирования комплексных соединений а,и -дипиридина, 1,10-фенантролипа, 2-бензоилиндандиопа, 1,3-диметилглиоксима и дитизона различных ме таллов, а именно: а,а -дипиридилаты двух- и трехвалентного железа, трехвалентного кобальта, о-фенантролинаты двух- и трехвалентного железа, трехвалентного кобальта, дитизонаты двухвалентного олова, ртути, меди, свинца, трехвалентной сурьмы, бериллия, бензоилиндандионаты двух и трехвалентного железа.

Катал итическую активность перечисленных комплексов проверяют на примере отверждения полиуретанового эластомера на основе сложного полиэфира адипиновой кислоты и диэтиленгликоля и 2,4-толуилендиизоцианата.

Молекулярный вес полиэфира 1740, вязкость

43 ттз при 25 С, кислотное число 1,05.

Комплексные соединения соответствующих металлов получают по общеизвестным методам, количество варьируют в пределах 0,1—

0,05 лтольумоль полиэфира.

Каталитическую активность изуча10т методом ЯМР и впскозиметрпчески по времени достижения реагирующей см есью вязкости

10000 лз. Параллельно готовят эластомеры и определяют механические свойства их при деформации растяжения.

Результаты измерения активности катализаторов в системе полиэфир — диизоцианат приведены в табл. 1. то Из табл. 1 следует, что каталитическая активность исследованных катализаторов весьма высокая. Наиболее активны дипиридилат Fe+>, о-фенантролинат Fe+з, 2-бензоилиндандиоиат

Fe з.

15 Изучение влияния рассматриваемых катализаторов на физико-механические характеристики полиуретанов (см. табл. 2) показывает, что прочностные свойства полимеров, отвержденных в присутствии указанных катализато20 ров, практически не отличаются от прочносгных свойств полиуретанов, полученных известными способами. Напротив, в отдельных случаях наблюдается даже их улучшение. В частности, при применснии 2-бензоилиндандионата

25 т.+- исходный уровень разрывных деформаций и напряжении возрастает более чем в два раза. Термостатирование полиуретанов, изготовленных с применением HQBblx катализаторов отверждения, в воздушном термостате при

30 100 С в течение 10 суток заметно не ухудшает физико-механических характеристик.

256236

Таблица 1

Таким образом, предлагаемые катализаторь! являются эффективными соединениями, существенно раcøèðÿþùèìè ассортимент катализаторов для получения полиуретанов.

П р им е р. В 100 вес. ч. полидиэтиленгликольадипината (мол. вес 1740), предварительно высушенного до влажности 0,03 — 0,05 о а, добавляют 3,41 вес. ч. (0,1 моль/моль полиэфира) дипиридилата Ге+а. Смесь нагревают до 80 С в течение 3 — 4 час до растворения катализатора. В охлажденну!о до 20 С смесь вводят 16 вес. ч. 2,4-толуилендиизоцианата и перемешивают 5 — 7 мин при одновременном вакуумировании до полной дегазации.

Приготовленную таким образом смесь выливают в металлические формы и термостатируют в воздушном термостате при температуре 80 С в течение 20 — 25 час. Одновременно от этой смеси отбирают небольшую пробу и определяют относительную активность двумя методами при 80 С (см. табл. 1).

B:с,лучае применения дитизонатов активность катализаторов определяют при 100 С.

Отвержденный эластомер имеет гладкую поверхность без воздушных включений. Механические свойства его приведены в табл. 2.

Аналогично получают полиуретаны с применением других катализаторов.

Относительная активность х о, ъ è

cg а о. о с:3 х и

Ю ь- о

I х х о ро

l& %

О о

go х х

Р3 о х о х ч о х

Катализатор

80 +.1 10

80 1 45

80 1 5

Хлорид трис (дипирндила):

Fe

3 чз

10,5

6,5

Хлорид трис (о-фенантролина):

F +2

F +з

80-г1

80ч-1

80 1

18

56

11, .5

2-Бензоил инда ндионат:

F +2 ге+а

36 25

Дитизонаты:

Sn+2

Hg"

Оп г2 р +

Sb+

Б!+3

100

6

17

12,5

7,5

4,5

Предмет изобретения

Способ получения полиуретанов путем взаимодействия гидроксилсодержащих соединений с полиизоцианатами в присутствии катализаторов, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента, в качестве катализаторов используют а,a -дипиридилаты двухи трехвалентного железа, трехвалентного кобальта, дитизонаты двухвалентного олова, ртути, меди, свинца, трехвалентной сурьмы, берпллия, бензоилиндандионаты двух- и трехвалентного железа.

101

93 40

Без катализатора .

Дибутилдилауратолово

Ацетилацетонат Fe"з

100

Таблица 2

Механические свойства полнуретанзв прл деформации растяжен ия свежепрнготовленных

Катализатор твердость по Шору твердость по Шору

Eggs % с, к%лР i Е,о, 90

-., кг(слР

16 ) 155

16 153

Без катализатора

Ацетилацетонат Fe +з . а, а — Дипиридилат Fe+2 . ° о — Фенантролинат Ге+2

2 - Бензоилиндандионат Fe+

Дитизонат Sn+

15 160 1

15 159 1

15 185 1

16 240 1

12 500 2

40

22

19,9

43

2S

16

180

26

42

16

235

1,8 48

490

30

15,,165!

16 160

1 41

40

Корректор О. Б. Тюрина

Тираж 480

Подписное

Заказ 661/!9

ЦНИИПИ

Типография, пр. Сапунова, 2

Редактор Л. К. Ушакова Техред А. А. Камышиикова после термостатирования прн 100 С в течение 10 суток