Способ получения пленкообразующих эластичных полиуретанов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ п 11 440385 Союз Советских Социалистических Республик(32) ПриоритетОпубликовано 25,08,74. Бюллетень3Дата опубликования описания 14.02.75 1) М. Кл 8 д 22/16 Государственный комите Совета Министров ССС 3) УДК 678.664(088 лан изобретении открытий) Авторыизобретения С. Шевляков,(71) Заявит Институт химии высокомолекулярных соединений АН Украинской ССР54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКООБРА ЭЛАСТИЧНЫХ ПОЛИУРЕТАНОВ И 2 ению пленретанов ли- полиуретанИзобретение относится к получкообразующих эластичных полиунейного строения, а именно -семикарбазидов.Известен способ получения пленкообразую щих эластичных полиуретанов, предусматривающий взаимодействие гидроксилсодержащих соединений и диизоцианатов с последующим введением удлинителя цепи. В качестве удлинителя полимерной цепи применяют ди гидразид изофталевой кислоты.С целью придания водорастворимости и поверхностно-активных свойств предлагается в качестве удлинителя полимерной цепи применять натриевую соль 1,3-дигидразид-сульфо изофталевой кислоты.Способ получения полиуретансемикарбазидов, растворимых в воде, заключается во взаимодействии диизоцианатов с простыми поли- эфирами (мол. вес 500 - 1500) в молярном со отношении 2:1 (при температуре не выше 80 С) с образованием соответствующих макродиизоцианатов и последующим удлинением полимерной цепи натриевой солью 1,3-дигидразид-сульфоизофталевой кислоты при 20 - 25 25 С в течение 30 - 40 мин в растворе диметилсульфоксида.На основе синтезированных полиуретансемикарбазидов получают эластичные прозрачные пленки с пределом прочности при разры ебедев и С, А. Брацлавска ве около 260 кг/см и относительным удлинением около 300 о/о, Их получают либо из растворов полимера в органических растворителях таких, как диметилформамид, диоксан Ч-метилпирролидон, либо из воды.Отличительной особенностью предлагаемых полимеров является зависимость их растворимости в воде от рН среды, Полученные полимерные пленки хорошо растворяются в воде, в растворах щелочей, в водных растворах неорганических солей при рН выше 7.Из воды предлагаемые полимеры могут быть высажены растворами нейтральных либо кислых электролитов, и затем вновь переведены в раствор при его подщелачивании.Водные растворы полимера при концентрации 3 - 0,5 о/о снижают поверхностное натяжение раствора до 40 эрг/сме, что соответствует стандартным поверхностно-активным веществам,Может найти применение и стойкость пленок к растворам кислот при повышенной температуре (до 100 С). После обработки пленок соляной кислотой они теряют способность растворяться в воде и могут быть использованы как кислотостойкие покрытия, которые прн следующей обработке водными растворами щелочей могут быть удалены.П р и мер 1. В трехгорлую колбу емкостью 100 мл, снабженную механической мешалкой,440385 Предмет изобретения 35 40 45 50 Составитель С. ПуринаТехред Е. Борисова Редактор Е. Гончар Корректор Т. Хворова Заказ 158/7 Изд. Мв 167 Тираж 565 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 475Сапунова, 2 Типография,яр. капельной воронкой, хлоркальциевой трубкой и заполненную азотом, помещают 10 г (0,01 г моля) полиоксипропиленгликоля молекулярного веса 1000 и разогревают его до 60 С .после чего загружают 5 г (0,02 г моля) 4,4- дифенилметандиизоцианата. Смесь подогревают при энергичном перемешивании до 80 С и выдерживают при этой температуре 30 мин, Следующие 30 мин идет. процесс самоохлаждения до 20 - 25 С. Определяют процент концевых изоцианатных групп, который должен быть в пределах 5,6 - 6% (При проведении синтеза при 90 - 100 С наблюдалось снижение процента изоцианатных групп и полученный после удлинения полиуретансемикарбазид не растворялся в воде). К макродиизоцианату при энергичном перемешивании и охлаждении прикапывают раствор 2,96 - 3,16 (100 мол, о/о по отношению к числу реагирующих изоцианатных групп) натриевой соли 1,3-дигидразид-сульфоизофталевой кислоты в 60 мл диметилсульфоксида с такой скоростью, чтобы температура смеси не привышала 25 С. После прибавления всего раствора смесь перемешивают еще 30 мин.По окончании реакции раствор дегазируют в вакууме, выливают на горизонтально установленное стекло и сушат в вакуум-сушильном шкафу при 80 - 90 С до постоянного веса.Полученные пленки имеют предел прочности при разрыве до 260 кг/см и относительное удлинение до 300 о/юПленки растворимы в воде и органических растворителях (диметилсульфоксиде, диметилфор мам иде, диоксане) . 3 - 0,8% -ные водные растворы полимера снижают поверхностное натяжение до 40 эрг/см,При обработке пленок 1 - 5%-ным раствором соляной кислоты при комнатной температуре в течение 2 - 3 час они теряют способность растворяться в воде, но могут быть растворены в водных щелочах.П р и м е р 2. В реактор, оборудованный как описано в примере 1, помещают 9,86 г (0,01 г моля) полиокситетраметиленгликоля молекулярного веса 986 и нагревают его до 60 С, после чего добавляют 3,44 г (0,02 г моля) свежеперегнанного толуилендиизоцианата.Смесь энергично перемешивают и в течение 5 мин, нагревают до 80 С. Затем выдержива 5 10 15 20 25 Зо ют при этой температуре 30 мин, после чего прекращают перемешивание и дают массе охладиться до комнатной температуры.Определяют процент ИСО групп, который должен быть в пределах 6,3 - 6,5%,К предполимеру при энергичном перемешивании и охлаждении прикапывают раствор 2,96 - 3,05 г (100 мол, % по отношению к числу реагирующих изоцианатных групп) натри- евой соли 1,3-дигидразид-сульфоизофталевой кислоты в 60 мл диметилсульфоксида.Процесс удлинения предполимера и получение полиуритансемикарбазидных пленок на основе синтезированного полимера проводят, как описано в примере 1.Полученные пленки имеют предел прочности при разрыве до 200 кг/см, относительное удлинение до 380%, модуль упругости до 180 кг/см.Пленки растворимы в воде и органических растворителях, таких как диметилсульфоксид, диметилформамид, диоксан, Х-метилпирролидон.3 - 0,05%-ные водяные растворы полимера снижают поверхностное натяжение до 35 эрг/см.При обработке пленок 1 - 5%-ным раствором соляной кислоты они теряют способность растворяться в воде, но могут быть растворены в водных растворах щелочей. 1. Способ получения пленкообразующих эластичных полиуретанов путем взаимодействия гидроксилсодержащих соединений и дии,зоцианатов с последующим введением удлинителя цепи, отличающийся тем, что, с целью получения водорастворимых полиуретансемикарбазидов и придания им поверхностно- активных свойств, в качестве удлинителя цепи применяют натриевую соль 1,3-дигидразид- сульфоизофталевой кислоты.2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью превращения полимерных пленок в водонерастворимое состояние, пленки полимера обрабатывают 1 - 5 о/,-,ным раствором минеральной кислоты при комнатной температуре.