Способ получения полиуретанового латекса

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИУРЕТАНОВОГО ЛАТЕКСА путем взаимодействия изоцианатного предполимера с удлинителем цепи аминного типа с последующим диспергированием получаемого продукта в водном растворе кислот, отличающийся тем, что, с целью увеличения морозостойкости получаемого на основе латекса конечного продукта, а также стабильности и пропитывающих свойств латекса, в качестве удлинителя цепи аминного типа используют оксипропилированный диэтилентриамин.

Изобретение относится к способам получения водных дисперсий полиуретанов, используемых для пропитки тканей, волокнистых основ, в качестве герметиков, декоративных покрытий и т.п.
Известен способ получения полиуретанового латекса путем взаимодействия изоцианатного предполимера с удлинителем цепи, содержащим третичный атом азота, с последующим диспергированием полученного продукта в растворе различных кислот.
Однако известный способ предусматривает применение органического растворителя.
Известен способ получения полиуретанового латекса путем взаимодействия изоцианатного предполимера с удлинителем цепи аминного типа с последующим диспергированием получаемого продукта в водном растворе кислот.
Недостатком этого способа является получение малой стабильности латекса и неудовлетворяющая пропитывающая способность его, обусловленная крупным размером его частиц (1-25 мкм), а также недостаточно высокая морозостойкость продуктов, полученных на его основе (см.таблицу).
Целью изобретения является увеличение морозостойкости получаемого на основе латекса конечного продукта, а также стабильности и пропитывающих свойств латекса.
Указанная цель достигается тем, что в качестве удлинителя цепи аминного типа используют оксипропилированный диэтилентриамин.
П р и м е р 1. К 30 мас.ч. предполимера, синтезированного на основе полиоксипропиленгликоля (мол. м. 1000) и 4,4'-дифенилметандиизоцианата (при молярном соотношении NCO:OH=2:1), добавляют при перемешивании 0,97 мас.ч. оксипропилированного диэтилентриамина. Реакция протекает в течение 1 мин, после чего к полученному продукту приливают 45 мас.ч. 0,49%-ного раствора Н₃РО₄, в котором проводят его диспергирование при интенсивном перемешивании (n равно 2800 об/мин). Из полученного латекса формуют пленки. Свойства пленок: предел прочности при растяжении 240 кг/см², относительное удлинение 570%. Температура стеклования полиэфирной части полиуретана минус 15^оС.
Размер частиц латекса, определенный методом светорассеяния 0,09 мкм.
Латекс стабилен при хранении в течение более года, пропитывает волокнистый декельный материал толщиной 2 мм за 13 с, нетканую основу синтетической кожи толщиной 3 мм - за 8 с.
П р и м е р 2. К 30 мас.ч. изоцианатного предполимера, синтезированного на основе полиоксипропиленгликоля (мол.м. 1000) и 4,4'-дифенилметандиизоцианата (при молярном соотношении NCO:OH = 2:1), добавляют при перемешивании 2,43 мас.ч. оксипропилированного диэтилентриамина. Реакция протекает в течение 1 мин, после чего к полученному продукту приливают 45 мас.ч. 1,24%-ного раствора Н₃РО₄, в котором проводят его диспергирование при интенсивном перемешивании (n равно 2800 об/мин). Из полученного латекса формуют пленки. Свойства пленок: предел прочности при растяжении 210 кг/см²; относительное удлинение 580%. Температура стеклования полиэфирной части полиуретана минус 14^оС. Размер частиц латекса, определенный методом светорассеяния, 0,08 мкм.
Латекс стабилен в течение более года, пропитывает волокнистый декельный материал толщиной 2 мм за 13 с, нетканую основу синтетической кожи толщиной 3 мм - за 7 с.
П р и м е р 3. К 30 мас.ч. предполимера, синтезированного на основе полиоксипропиленгликоля (мол. м 2000) и 4,4'-дифенилметандиизоцианата (при молярном соотношении NCO:OH = 3,3:1), добавляют при перемешивании 1,1 мас. ч. оксипропилированного диэтилентриамина. Реакция протекает в течение 1 мин, после чего к полученному продукту приливают 45 мас.ч. 0,55%-ного раствора Н₃РО₄, в котором проводят его диспергирование при интенсивном перемешивании (n равно 2800 об/мин). Из полученного латекса формуют пленки. Свойства пленок: предел прочности при растекании 220 кг/см², относительное удлинение 625%. Температура стеклования полиэфирной части полиуретана минус 40^оС.
Размер частиц латекса, определенный методом светорассеяния, 0,353 мкм. Латекс стабилен при хранении в течение 2 месяцев, пропитывает волокнистый декельный материал толщиной 2 мм за 15 с, нетканую основу синтетической кожи за 10 с.
П р и м е р 4 (сравнительный). К 30 мас.ч. предполимера, синтезированного на основе полиоксипропиленгликоля (мол.м. 1000) и 4,4'-дифенилметандиизоцианата (при молярном соотношении NCO:OH = 2:1), добавляют при перемешивании 1,68 мас.ч. N,N-тетрапропанолэтилендиамина. Реакция протекает в течение 1,5 мин, после чего к полученному продукту приливают 45 мас.ч. 1,6% -ного раствора СН₃СООН, в котором проводят его диспергирование при интенсивном перемешивании (n равно 2800 об/мин).
Из полученного латекса формуют пленки. Свойства пленок: предел прочности при растяжении 210 кг/см², относительное удлинение 530%. Температура стеклования полиэфирной части полиуретана плюс 5^оС.
Размер частиц латекса 1-25 мкм. Основная масса частиц латекса оседает в течение 24 ч, латекс расслаивается. Латекс не обладает пропитывающей способностью по отношению к волокнистому декельному материалу и нетканой основе синтетической кожи.
П р и м е р 5 (сравнительный). К 30 мас.ч. предполимера, синтезированного на основе полиоксипропиленгликоля (мол.м. 1000) и 4,4'-дифенилметандиизоцианата (при молярном соотношении NCO:OH = 2:1), добавляют при перемешивании 2,25 мас.ч. N,N'-тетрапропанолэтилендиамина. Реакция протекает в течение 1,5 мин, после чего к полученному продукту приливают 45 мас.ч. 2,04% -ного раствора СН₃СООН, в котором проводят его диспергирование при интенсивном перемешивании (n равно 2800 об/мин). Из полученного латекса формуют пленки. Свойства пленок: предел прочности при растяжении 200 кг/см², относительное удлинение 590%. Температура стеклования полиэфирной части полиуретана плюс 5^оС. Размер частиц латекса 1-25 мкм. Основная масса частиц латекса оседает в течение 24 ч, латекс расслаивается. Латекс не обладает пропитывающей способностью по отношению к волокнистому декельному материалу и нетканой основе синтетической кожи.
П р и м е р 6 (сравнительный). К 30 мас.ч. предполимера, синтезированного на основе полиоксипропиленгликоля (мол.м. 2000) и 4,4'-дифенилметандиизоцианата (при молярном соотношении NCO:OH = 3,3:1), добавляют при перемешивании 1,82 мас.ч. N,N'-тетрапропанолэтилендиамина. Реакция протекает в течение 1,5 мин, после чего к полученному продукту приливают 45 мас.ч. 1,67%-ного раствора СН₃СООН, в котором проводят его диспергирование при интенсивном перемешивании (n равно 2800 об/мин). Из полученного латекса формуют пленки. Свойства пленок: предел прочности при растяжении 105 кг/см², относительное удлинение 450%. Температура стеклования полиэфирной части полиуретана минус 27^оС.
Размер частиц латекса 2-3 мкм. Основная масса частиц латекса оседает в течение 10 дней. Латекс не обладает пропитывающей способностью по отношению к волокнистым декельным материалам.
Сравнительные оценки латексов по морозостойкости их пленок и степени дисперсности, определяющей их стабильность и пропитывающие свойства, приведены в таблице.
Как следует из всех приведенных экспериментальных данных, полиуретановые латексы, полученные с использованием оксипропилированного диэтилентриамина, обладают существенно лучшими свойствами по сравнению с известным латексом.
Размер частиц этого латекса на 1-2 порядка меньше, температура стеклования полиэфирной части полиуретановых пленок также существенно ниже, чем у известного латекса.
Высокая степень дисперсности полученного латекса обеспечивает его высокую пропитывающую способность по отношению к различным материалам, а низкие значения температуры стеклования - улучшенные эксплуатационные характеристики получаемых изделий при низких температурах.