Способ модификации синтетических уретановых каучуков

ОПИСАНИИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических республик(22) Заявлено 01,0374 (21) 1997751/23-5 С 08 С 22/04 С 08 С 51/32 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубликования описания 150 7.79(71) ЗаяВИтЕЛЬ Казанский филиал Всесоюзного ордена Трудового КрасногоЗнамени научно-исследовательского института синтетическогока чука им, акад, С.В. Лебе ева(54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ СИНТЕТИЧЕСКОГО УРЕТАНОВОГОс КАУЧУКА Способ модификации осуществляют внесколько стадий. На первой стадии получают предполимер взаимодействием простого или Изобретение относится к области , производства синтетических каучуков.Известен способ, модификации синтетического уретанового каучука путем введения в полиуретановый каучук полиарилата на основе дикарбоновых кислот и бисфенолов в количестве от 1 до 40 вес.ч. на 100 вес.ч. уретанового каучука,.С целью повышения фрикционной теплостойкости и устойчивости к агрессивным средам предлагают способ модиФикации уретанового каучука путем введения полиарилата в полиуретан на стадии Форполимера. Такой порядок ввода полиарилата в форполимер обеспечйвает завершенность реакции между концевыми изоцианатными группами Форполимера и гидроксильными группами полиарилата. Кроме того, в форполимер полиуретаиа по предлагаемому способу. вводят политетрафторэтилен совместно с дисульфидом молибдена, графитом и медью.2 2сложного полиола, например полиэт- ленгликольадипината, с ди- йАи три" иэоцианатом, например 2,4-толуилен; диизоцианатом, при 80-100 С в течение 1,0-3,0 ч. Исходные компоненты бЕрут при мольном соотношении 1:1,5- 2,0,На второй стадии модифицируют уретановый предполимер полиарилатом иа на основе дикарбоновых кислот и. бисфенола путем постепенного введения полиарилата в предполимер при перемешивании и температуре 85-95 оС. На третьей стадии наполняют модифицированный уретановый предполимеркомпозицией, состоящей из политетрафторэтилена, дисульфида молибдена,графита и меди. Сначала приготавливают композицию из антифрикционныхдобавок, вес.ч.:Политетрафторэтилен 0,5-20Дисульфид молибдена О, 1-10Графит , 0,1-10Медь порошковая0,1-10на 100 вес.ч. модифицированного волиуретана,Антифрикционные добавки в предполямер Вводят при 80-100 аС и перемешивают до получения однородной массы.Иа третьей стадии осуществляют сшивку цепей за счет взаимодействия предполимера и сшивающего агента, например 3,3 -дихлор,4 -диаминодиУфенилметана, Диамин берут при мольном соотношении 04-0,8 на исходные полиол и диизоцианат. Сшивку 5 цепей осуществляют при 85-95 фС и продолжительности перемешивания 2- 15 мин. Полученный полимер сливают в Формы или противни и проводят дозревание при 18-25 С в течение 4-8 ч,Полученный уретановый каучук перерабатывается в изделия,при 100- 180 С и удельном давлении не менее30 кгс/см 2 известными способами еСпособ физической модификации уретановых каучуков полиарилатами на основе дикарбоновых кислот и бисФенола и антифрикционными добавками заключается в следующемУретановый каучук после термостатирования при 18-25 С в течение не менее 4 ч подвергают сначала пластификации в тонком (1-3 мм) зазоре вальцов при охлаждении последних водой до получения пластичной шкурки. После пластикации в полученную массу уретановго каучука на вальцах при охлаждении валков водой вводят сначала полиарилат и перемешивают до получения однородной смеси, а ЗО затем композицию политетрафторэтилена и антифрикционных наполнителей. Перемешивают до получения однородной массы, которая контролируется по однородности цвета и путем взятия проб на 35 пластичность. Далее ,смесь снимают с вальцов, охлаждают. Изготовление изделий из модифицированных антифрик-, ционных уретановых композиций можно осуществлять всеми известными в рези новой промышленности методами.П.р и м е р 1. В десятилитровый реактор - смеситель с лопастным смесительным органом, электронагревательной системой и рубашкой охлаждения45 помещают 5400 г полиэфира на основе адипиновой кислоты и этиленгликоля с мол,вес. 1800-2100 и содержанием гидроксильных групп 1,8, сушат при 95-110 С и остаточном давлении .5 мм рт.отв течение 1,5 ч. Затем вводят 98,5 г 1,4-бутандиола, перемешивают при 80-85 С в течение 0,5 ч, вводят 12 ббг 2,4-толуилендиизоцианатр и перемешивают в течение 2 ч. 55В полученный предполимер вводят 250 г полиарилата Дна основе изоФталевой и терефталевой кислот и дифенилолпропана и перемешивают в течение 5-10 мин при 85-95 С. В модифи О цированный полиарилатом уретановый .предполимер вводят 240 г антифрикционной композиции, состоящей из 100 г политетрафторэтилена, 45 г дисульфида молибдена, 45 г графита и 50 г порошковой меди. В модифицированный предполимервводят при 75-80 С 57,8 г 3,3 -днохлор-диаминодифенилметана в виде расплава, перемешивают и течепие 5 мин при 80-90 С.Полученный модифицированный и наполненный уретановый полимер сливают в формы или в противни, проводятдозреванием при 18-25 С в течение 4-8 ч,П р и м е р 2, Уретановый каучук вколичестве 100 г, термостатированныйпри 20-25 С в течение 3 сут (считаяс момента окончания синтеза), пластицируют на вальцах размером 160320 ммв течение 4-5 мин до получения шкурки, Далее вводят постепенно порошкообразный полиарилат в количестве35 г и перемешивают на зальцах дополучения однородной массы.(,Температура 40-50 С, продолжительность переме"шивания 5-7 мин), Затем вводят 100 гпорошкообразной антифрикционной композиции следуюшего состава, г; политетрафторэтилен 30 г; дисульфид молибдена 30 г; графит 20 г и порошкообразная медь 20 г. Перемешиваютна вальцах до получения однороднойсмеси. (Температура валков 40-5 ООС,продолжительность перемешивания 710 мин), Вулканизацию осуществляютпри 145-160 С, Продолжительностьвулканизации 35-15 мин. Удельноедавление 15-80, кгс/см. Уретановые каучуки, модифицирован-.ные по предлагаемому способу посравнению с уретановыми каучуками,модифицированными полиарилатом, ноне наполненными антифрикционными добавками, обладают более высокимиантифрикционными свойствами, при повышенных температурах,Полиуретановый .эластомер, полученный при использовании вкачествеантифрикционных наполнителей политетрафторэтилена в сочетании с неорганическими наполнителями - дисульфидом молибдена, графитом и медью,не уступают по физико-механическимсвойствам уретановому каучуку, полученному по известному способу.Введение антифрикционных добавокв уретановый каучук в пределах оптимальных соотношений повышает устойчивость к динамическим циклическимнагрузкам, а также повышает устойчивость к термическим нагрузкам ивоздействию агрессивных сред.По антифрикционным свойствам ифрикционной теплостойкости уретановыйкаучук, модифицированный полиарилатом и.наполненный антифрикционнымидобавками, выше ненаполненного. Коэффициент трения при нагрузке 10 кгс итемпературе 180 С ;у наполненногоуретанового модифицированного каучукане более 0,7,В таблице приведены показатели Фи5 472557 ьзико-механнческих и антифрикционных готовленных по известному и предласвойств полиуретановых каучуков, из- гаемому способам. По известспособу 0,65 0,45-0 у 350-400 500-550 2.По предлагаемому способу 60 0,40-0,45 500 280-40 Формула изобретен.1, о, с свой личаюлью стабиливводят доод ог кации синте аучука по а ч а ю щ и повышения и и устойчолиарил олимер. тичесвт.св.й с яФрикционивости кат вводят зОЗаказ 4115/62 Тираж 5 В 4 ЦНИИПИ ГосударстВенног по делам изобретени 113035, Москва, ж, РаПодписноекомитета СССР и открытий ская наб., д, 4 лиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 1. Способ кого уретано 9 437402. о.тем, что, с ной теплост агрессивным в полиуретант лцельюойкоссредаовый 2. Способ по ищ и й с я тем, чтзации прочностныхбавки, вес.ч.:ПолитетрафторэтДисульфид молибГраФитМедь порошковаяна 100 вес.ч. полиурет