Способ получения уретановых эластомеров

, 18/6 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР(22) 19,07.90 к расплавленному полиэтиленгликольади. (46) 23.02,93, Бюл. )ч. 7 пинату добавляют 2,4-толуилендиизоциа,(71) Научно-производственное объединение нат; Синтез ведут при 80 С, давлении по механизации и автоматизации производ-600 Па в течение 60 мин, Затем вводят ства машин для хлопководства "Технолог" . 0,1-0;5% от общей реакционной массы ме(72) Т,Н,Баратова. В,П.Милешкевич, . тил;3,3-трифторпропилсилоксаноаого каМ,С,Бальшин; Б,М.Штейнвас, И,А,Тюменев . учука формулы НОДЯСНз)(СН 2 СН 2 СЕз)-0)п и Г,И,Неймарк, Р(СННВ)(СНз)-Ов)кОН, где и = 50-100. (и =(56) Авторское свидетельство СССР . 0-50, 1 = 100, перемешивают и добавляют. М 929653, кл. С 08 6 18/61, 1980,: 4,4-метиленбис-(О-хлоранилин)-"Диамет Х",Авторское свидетельство СССР. Полученный материал заливают в форму и йт 956494; кл. С 08 6 18/08, 1980, . отверждают при 120 С, Образцы имеют раз(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УРЕТАНОВЫХ рывную прочность 520-550 кгс/см., относиЭЛАСТОМЕРОВтельное удлинение 500-600%, Оболочки для(57)Использование:.изготовление оболочекпрессования коксопековой массы имеют 9- Б работающих в условиях динамических на цикловдо разрушения, прессуемая масса грузок при высокой температуре в контатке на оболочку не налипает. 7 пр, 1 табл. С:(ГОСТ по из Шору тичес кого возник зываю форму дал з-за в тенны динамическую выносливость, Они тр ются и ломаются.в местах концентрнапряжении.Известен способ получения уретан эластомеров путем взаимодействия ного полиэфира - полиэтиленгликольа ната с 2,4-толуилендииэоцианат удлинитепем цепи - смесью амина и г ска- ции овых лож- ипи м и ицеИзобретение относится к способам получения уретановых эластомеров, работающих в условиях динамических нагрузок при высокой температуре в контакте с липкими средами, в частности, для изготовления оболочек для гидростатического прессованиякоксопековых композиций, имеющих в разогретом состоянии повышенную липкость.Известен способ получения полиуретоновьи эластомеров путем взаимодействия форполимера с концевыми изоцианатными группами с диамином в присутствии катали. затора, причем форполимер предваритель.: но смешиваютв течение 25-30 мин при 3-5мм рт,ст, и 55-65 С с 20-40% от массы форполимера диметилсилоксанового полимера,В качестве диметилсилоксанового полимера используют низкомолекулярный синтетический термостойкий каучук СКТН 13-835-73) Эластомер, полученный естному способу, имеет твердость по А 85-90, поэтому в условиях гидростаого прессования под действием высоавления в эластичных оболочках ают необратимые деформации, выщие образование гофр. Это искажает оболочки:и делает ее непригодной к йшему использованию. Кроме того, ысокой твердости материала тонкое эластичные оболочки имеют малуюрина при нагревании и давлении 200-600 Па. Взаимодействие ведут в присутствии 5- 15% от общего количества реакционной смеси фторсиликонового олигомера.В качестве фторсиликонового олигомера используют низкомолекулярный каучук марки СКТН (МРТУ 6-04-184-64), который добавляют на стадии синтеза форполимера, Эластомер по известному способу имеет твердость по Шору А 65 ед. и хорошие прочностные свойства при комнатной температуре, Однако, при 100 С из-за наличия глицерина в качестве одного из компонентов удлинителя цепи, резко (в 5-6 раз) снижается разрывная прочность эластомера и его сопротивление рэздиру, Оболоцки из этого материала, работающие при температуре 100 и давлении 800 атм, не выдерживают перепада давления и разрываются после 1-3-х циклов прессования. Кроме того, из-за размягчения поверхностного слоя материала наблюдается налипание значительного количества прессуемой массы на внутреннюю поверхность оболоцки, внедрение в материал крупных частиц. При снятии давления прессовку невозможно извлечь, она как бы "сплавляется" с оболочкой.Целью предлагаемого изобретения является повышение динамической выносливости уретановых эластомеров и снижение их адгезии к липким средам.Указанная цель достигается тем, что, согласно способу полуцения уретановых эластомеров путем взаимодействия полиэтиленгликольадипинэта с 2,4-толуилендиизоцианатом и удлинителем цепи в присутствии фторсиликонового олигомера при нагревании и давлении 200-600 Па с последующим отверждением, в качестве фторсиликонового олигомера используют метил-З,З,З-трифторпропилсилоксановый каучук в количестве 0,1-0,5% от общей реакционной массы и формулы видаН ОЦР(СНзКСН 2 СН 2 СЕз)-01 пЩСНз)(СНз)-ОЯ ОН,где и = 50-100, п 1 = 0-50, к = 100, причем каучук добавляют в реакционную массу перед отверждением эластомера, а в качестве удлинителя цепи используют 4,4-метиленбис(О-хлорэнилин),В этом случае длинные молекулы каучука, располагаясь между молекулярными цепями полиуретанавого Форполимера, полученного в результате взаимодействия полиэфира с диизоцианатом, ослабляют межмолекулярное взаимодействие и способствуют образованию упорядоченной трехмерной сетки полиуретанового эластомера при последующей сшивке 4,4-метиленбис(О-хлоранилином), выполняя тем самым роль структурного плэс 1 ификэтора.Это сопровождается образованием болеесовершенной надмолекулярной структуры сболее мелкими морфологическими образованиями, поверхностный слой эластомераполучается более плотным, с меньшим числом микропор и микродефектов.В случае же введения фторсиликонового каучука на стадии синтеза форполимера,как в прототипе, каучук за счет налиция гидроксильных групп в своей молекуле вступает во взаимодействие с МСО-группамиизоцианэта, встраиваясь в молекулярную15 цепь полиуретана. Реакционная смесь получается вязкой, что затрудняет последующую сшивку Форполимера и заливкуизделий, а эффект упорядочения структуры- получение более плотного поверхностного20 слоя материала не проявляется.В результате предлагаемой модификации уретанового эластомера малыми добавками 0,1-0,5/ фторсодержащегосилоксэнового каучука повышается динами 25 ческая выносливость эластомера, Налицие вматериале атомов Фтора и кремния повышает энтиадгезионные свойства эластомера иулучшает термостойкость последнего, Поэтому при разогреве эластомера до 120" С неЗО происходит размягчения его поверхностного слоя, и при высоких давлениях частицыпрессуемого материала не внедряются воболоцку, она легко отходит от липкой прессуемой массы.35 В качестве метил-З,З,З-трифторпропилсилоксанового каучука используют каучукСКТНФТпо ТУ 38,103124-87, у которогои = 50, в = 50. Он представляет собой прозрачную жидкость с динамической вязко 40 стью 3-6 Па с,Используют также каучук НФСНТ,имеющий п = 100, гл = О, Этот каучук является модернизацией серийного каучука НФС 100 по ТУ 38.103480-87, В отличие от45 серийного каучука он имеет рН 7 у серийного рН 3-5), Динамическая вязкость этого каучука 12-16 Па с.При введении менее 0,1 мас./, метил 3.3.3-трифторпропилсилоксанового каучукане наблюдается заметного увеличения динамической выносливости материала и снижения его адгезии к прессуемой массе,При введении более 0,5 мас,% метил 3,3,3-трифторпропилсилоксанового каучука55 совместимость его с уретановым эластомером ухудшается, что приводит к снижениюпрочностных свойств материала. и, какследствие, к уменьшению динамической выносливости,1796636 35 В качестве сложного полиэфира используют полиэтиленгликольадипинат (продуктП-б по ТУ 38,103.522-85).В качестве 2,4-толуилендиизоцианатаиспользуют продукт 102-Т по ТУ 6-03-331- 5. 79,В качестве удлинителя цепи используютпродукт Диамет-Х по ТУ 6-14-280-73,П р и м е р 1. К 100 г полиэфира Пб,расплавленного и высушенного в течение 10часа, добавляют 15,7 г продукта 102-Т, Синтез ведут при 80 С и остаточном давлении200-600 Па в течение 60 мин. После окончания синтеза вводят 0,12 г (0,1 мас.%)метил,3,3-трифторпропилового каучука 15СКТНФТ, перемешивают в течение 5 минут, добавляют 8 г расплавленного "Диамет"Х" и снова тщательно перемешивают2-3 мин,Полученный материал заливают в форму и отверждают при 120 С в течение 24 ч,Образцы для физико-механических испытаний по ГОСТ 270-75 испытываются через 14П р и м е р 2, Отличается от примера 1 25содержанием каучука - 0,4 г (0,3 мас,о )НФСНТ,П р и м е р 3. Отличается от примера 1содержанием каучука - 0,7 г (0,5 мас,)СКТНФТ. 30П р и м е р 4, Отличается от примера 1содержанием каучука - 0,7 г НФСНТ,Формула изобретения Способ получения уретановых эластомеров путем взаимодействия полиэтилен гликольадипината с 2,4-толуилендиизоцианатом и удлинителем цепи в присутствии фторсиликонового олигомера при нагревании и давлении 200-600 Па с последующим отверкдением, о т л и ч а ющ ий с я тем, что, с целью повышения динамической выносливости элэстомеров и снижения их адгезии к липким средам,Г 1 р и м е р 5, Отличается от примера 1 соде ржа н ием каучука 1,23 г (1,0 мас, ) НФСНТ,П р и м е р б (прототип). Отличается от примера 1 содержанием каучука (5 мас,%) 7 с СКТН,П р и м е р 7, Отличается от примера 1 отсутствием каучука.Кроме образцов для физико-механических испытаний, из каждой композиции были изготовлены оболочки наружным диаметром 62 мм и длиной 170 мм (при толщине стенок 4 мм), В оболочках проводили прессование коксопековой композиции при температуре 100 С и давлении 100 МПа,Прилипание коксопековой массы к внутренней поверхности оболочек оценивали визуально, Динамическую выносливость эластомера оценивали числом циклов до разрушения, т.еразрыва оболочки и потери герметичности,Результаты испытаний приведены втаблице,Как видно из таблицы, введение передотверждением в уретановый эластомер 0,10,5 мас. Ометил,3,3-трифторпропилсилоксанового каучука и использование вкачестве удлинителя цепи Диамет-Х исключает прилипание к оболочке коксопековоймассы и 2-3 раза увеличивает срок службыоболочек,взаимодействие ведут в присутствии 0,1- 0,5 от общей реакционной массы метил,3,3-трифторпропилсилоксанового каучука формулыН ОЯ (С Н з)(С Н 2 С Н 2 С Гз)-0)п(Я(СНз)(С Нз)-03 в)ОНгде и = 50-100, а = 0-50, 1 = 100, причем добавляют в реакционную массу перед отверждением эластомера, а в качестве удлинителя цепи используют 4,4-метиленбис(0-хлоранилин),1796 б 36 Коррект Слободя Тираж Подписноеударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С И 3035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5 вен но-и з Редактор Т.ИвановаЗаказ 630. ВНИИПИ Гос Составитель Б.Штййгнв ехред М.Моргентау