Способ получения отвержденногополиуретана

Союз Советских Социалистинеских РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 03,0177 (21) 2435957/23-05с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 1503,81, Бюллетень М 10 111812791 ФФ,ее(51) М. (л.) С 08 О 18/82//С 0885/00 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 1503,81(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТВЕРЖДЕННОГО ПОЛИУРЕТАНЬ Изобретение относится к способам получения отвержденных полиуретанов и может быть использовано как дри получении полимеров, так и изделий на их основе.Известен способ получения отвержденного полиуретана путем смешения исходных компонентов, синтеза полимера при 60-90 С (сложного поли- эфира, 2,4-толуилендииэоцианата и диамина), термостатирования сначала при 70 оС в течение 10 ч (1-я стадия), а затем при 110 С в течение 10 ч (2-я стадия) . В этом способе получения отвержденного полиуретана термостатирование проводится в две стадии с целью получения полимеров с воспроизводимыми свойствами. На первой стадии стремятся обеспечить условия для возможно максимального роста молекулярных цепей при данной температуре, а на второй стадии температуру повышают для образования пространственной структуры (1),Выбор момента повышения температуры термостатирования (т.е. контроль окончания первой стадии термостатирования, а именно контрольэа ростом молекулярных цепей) осуществляют по растворимости продукта,Длительностью получения растворовполимера определяют плохую воспро 2 р изводимость процессов, что выражается в плохой воспроизводимости физико-механических параметров,получаемых полиуретанов.Цель изобретения - обеспечение 25 воспроизводимости свойств полимера,Укаэанная цель достигается тем,что термостатирование при 20-80 оСпродолжают до моментадостижениямаксимального значения модуля поЗо терь. Однако иэ-за отсутствия приема, позволяющего с достоверностью определить окончание роста молекулярных цепей, этим способом невозможно получить полимеры с воспроизводимыми(от опыта к опыту) физико-механическими показателями.Наиболее близок по техническойсущности к предлагаемому способ получения отвержденного полиуретана путем смешения исходных компонентов,термостатирования при 20-80 С споследующим повышением температурытермостатирования до завершенияпроцесса отверждения (2),Предлагаемый способ позволяетопределить рост молекулярных цепей,так как модуль потерь, измеряемыйв динамическом режиме, являетсяэкстремальной Функцлей от молекулярного веса и имеех максимальное значение в момент достижения максимальновозможного молекулярного веса призаданной рецептуре. Модуль потерь,может быть измерен с помощью прибора, состоящего иэ кюветы-формы,снабженной рубашкой, заполненнойтеплоносителеми зойда. Для измерения модуля потерь в кювету-Формузаливается смесь исходных компонентов синтеза полимера, и зонд погружается на 10-15 мнн. Глубина погружения зонда и частота тока сохраняются заданными в течение всеговремени измерения. Рубашка заполняется теплоносителем с температурой20-80 оС. В качестве теплоносителя фможет быть использовано индустриальное масло 20 и 12,Первоначальную,температуру поддерживают до момента,когда величина измеряемого модулядостигнет своего максимального значения и в течение 2"3 мин не изменяет его.Сравнительные данные по получению предлагаемым и известным способами отвержденных полиуретановна основе полиафира и сложногополиэфира приведены в табл. 1 и 2соответственно,П р и м е р 1. 00 г полиэтиленгликольадипината, 18,9 г 2,4-толуилендииэоцината и 11,3 г 3,3-дихлор-.4,4-.диаминодифенилметана (моляриое соотношение 12:0,8) перемешивают и заливают в кювету-Формуприбора для термостатирования при20 оС. С этого момента постоянноизмеряют модуль иотерь в динамическом режиме при постоянной частоте,равной 50 Гц, Величина измеряемогомодуля постепенно и постоянно возрастает и после термостатированияв течение 17 ч при 20 оС достигаетзначения 40,9104 Н/мз. В это времятемпература в кювете-форме повышается до 134 С и поддерживаетсяна,этом уровне в течение 40 мин,физико-механические показатели по"лученных полиуретанов проводятсяв графе 1 табл, 1.П р и м е р 2, Смесь исходныхкомпонентов синтеза полиуретана,описанную в примере 1, заливаютв кювету-Форму прибора для термостатирования при 40 фС. С этогомомента постоянно измеряют модульпотерь в динамическом режиме припостоянной частоте, равной 50 Гц.Величина Измеряемого модуля постоянно возрастает и после 9 ч термостатирования при указанной температуре достигает значения 41,1104 Н/вРи не изменяется в течение 2 мин.,Последующее термостатирование проЙодится, как в примере 1. Физикомеханические показатели полученногополиуретана приводятся в графе 2табл, 1.П р н м е р 3. Смесь исходныхкомпонентов синтеза полиуретана,описанную в примере 1, заливаютв кювету-форму прибора для термостатирования при 60 С. С этогомомента постоянно измеряют модульпотерь в динамическом режиме припостоянной частоте, равной 50 Гц,Через 3 ч величина измеряемогомодуля достигает значения 40,8 Х.Х 10 Н/м и не изменяется в течение.5 2 мин. Далее проводят термостатирование, как в примере 1, Физикомеханические.показатели полученногополиуретана приводятся в графе 3табл, 1,33 П р и м е р 4. Смесь исходныхкомпонентов, описанную в примере 1,заливают в кювету-форму приборадля термостатирования при 80 оС. Сэтого момента постоянно измеряютмодуль потерь в динамическом режиме при постоянной частоте, равной 50 Гц, Через 1,5 ч величина измеряемого модуля достигает значения40,9 104 Н/м и не изменяется вЗО течение 2 мин. Последующее термостатирование проводят, как в примере1., физико-механические показателиполученного нолиуретана приводятсяв графе 4 табл. 1.В графах 5-7 табл, 1 приводятсятакже данные, характеризующие свойства отвержденных полиуретанов, полученные известным способом с определением окончания первоначальногртермостатирования по растворимости40 реакционной массы. Последующее термостатирование осуществляют при 134 Св течение 40 мин.П р и м е р 5. 100 г промышленного форполимера. СКУ-ПФЛ (продуктана основе политетрагидрофурана и2,4-толуилензоцината) и 8,8 г 3,3 дихлор,4-диаминодифенилметана перемешивают и заливают в кювету-формуприбора для термостатирования при20 С. С этого момента постоянно измеоряют модуль потерь в динамическомрежиме при постоянной частоте, равной 50 Гц. Величина измеряемогомодуля постепенно и постоянно возрастает и после термостатирования.Ы в течение б ч при 20 ОС достигаетзначения 30 104 Н/м и не изменяетсяв течение 2 мин. В это время температуру повышаютдо 120 аС и поддерживают на этом уровне в течениедо 30 мин. Физико"механические показатели полученных полиуретанов приводятся в графе 1 табл, 2.П р и м е р б. Смесь исходныхкомпонентов, описанную в примере 5,заливают в кювету-Форму прибора для812791 В графах 4-5 табл, 2 приводятсятакже свойства, характеризующиеотвержденные полиуретаны, полученные иэвестщзм способом с определением окончания первоначальноготермостатирования по измерениютвердости в доступных пределах. Последующее термостатирование осуществляют при 120 С в течение 30 мин.Таким образом, как показываютданные, приведенные в табл. 1 и 2при определении времени первоначального термостатирования по растворимости или по твердости полимерапри одних и тех же условиях синтеза получают отвержденные полиуре таны с большим разбросом физико:механических показателей, т.е. сневоспроизводимыми свойствами отопыта к опыту. 20 Предлагаемый способ независимоот использованного полиэфира, рецептуры и температуры первоначального термостатирования (не выше 80 фС) обеспечивает воспроизводимостьФизико-механических показателейотвержденных полиуретанов (см. графы 1-4 табл, 1 и графы 1-3 табл.2)..Таблица 1 Первоначальное термостатировайие Ви/н Способ Контролируемые параметры Температура,фС Времятермостатированияч Модуль потерь,. РаствориН/м мость,,момента постоянно измеряют модульпотерь в динамическом режиме при постоянной частоте 50 Гц. Величина измеряемого модуля постепенно возрастает и после 2 ч термостатированияпри указанной температуре достигаетзначения 34,1104. Н/мд.и не изменяет.ся в течение 2 мин. Последующее термостатирование проводят как в при:мере 5. Физико-механические показатели полученного полиуретана приводятся в графе 2, табл. 2,П р и м е р 7. Смесь исходныхкомпонентов, описанную в примере 5,заливают в кювету-форму для термостатирования при температуре 75 фС,С этого момента постоянно измеряютмодуль потерь при динамическом ре- .жиме при постоянной частоте 50 Гц,Величина измеряемого модуля постоянно возрастает и после 1 ч термостатирования при указанной температуре достигает значения 34 10+ Н/мф ине изменяется в течение 2 мин. Последующее термостатирование,проводят,как в примере 5. Физико-механические показатели полученного полиуретана приводятся в графе 3 табл. 2,физико-механические показатели отвержденных.полиуретановформула изобретения Способ получения отвержденногополиуретана путем смешения исходныхкомпонентов, термостатирования при20-80 ОС с последующим повышениемтемпературы термостатирования, дозавершения процесса отверждения,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью обеспечения воспроизводи- .мости свойств полимера, термостати-рование при 20-80 ОС продолжают до,812791момента достижения, максимальногозначения модуля потерь.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Апухтина Н.П., Короткина Д.ШПантелеева Б.Н Новикова Г.Е. Сб,Уретановые эластомеры, Л.,1 Химияф 1971, с, 32-36,2, Панова Л.П., Орленко Г.П.,Протосеня Г.К. Сб, Уретановыеэластомерыфф, Л., Химияф, 1971,с. 27-32 (прототип).Составитель .С. ПурииаРедактор А, Гук Техред Н.Ковалева Корректор Г. НазароваФФВЗаказ 688/30 Тираж 530 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская иаб.р д. 4/5филиал ППП фПатент, г. ужгород, ул, Проектная, 4