Способ получения полиуретанового латекса
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИУРЕТЛНОБОГО ЛАТЕКСА путем взаимодействия предполимера с концевыми изоцианатными группами с N,N,N,N-тетракис-
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (S1) 4 С 08 С 18/32
Г
ВСЕ"..
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
1 (21) 3307896/23-05 (22) 26.06.8 1 (46) 23.10.88. Бюл. М - 39 (71) Всесоюзньп научно-исследовательский институт синтетических смол (72) В.М.Непьппневский, Ф.К.Самигуллин, О.Я.Мошарова, А.А.Житинкин, Е.Н.Широков и Г.А.Гладковский (53) 678 ° 664(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
589763, кл. С 08 С 18/32, 1976.
Авторское свидетельство СССР
У 718455, кл. С 08 С 18/32, 1976.
„„SU„„1075698 А (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИУРЕТЛНОВОГО ЛАТЕКСА путем взаимодействия предполимера с концевыми изоцианатными группами с N,N,N,N òåòðàêèñ-(2-гидроксипропил)зтиленднамином с последующим диспергированнем полученного продукта в водном растворе кислот, отличающийся тем, что, с целью улучшения пропитывающих свойств латекса, в качестве преднnëèìåðë используют предполимер, содерж:нпнй
1-11 мас.Х оксиэтиленовых звеньев .
1075698
40 пленки.
/
Изобретение с<тносится к области получения водных дисперсий полиуретянов, используемых для получения Io крытий, для пропитки тканей, волокнистых основ, в качестве герметиков, клеев и т.д.
Известны способы получения поли— уретанового латекса путем взаимодействия изоцианатного предполимеря с удлинителем цепи, содержащим третичный ятом азота, с последующим диспергированием полученного продукта г, растворе различных кислот.
Однако наличие растворителя услож- 15 няет процесс с точки зрения токсичности и огнеопасности.
Наиболее близким по технической сущности является способ голучения полиуретанового латекса путем взаимо- 20 действия предполимера с концевыми изоцианатными группами с N,N,N,,N —
-тетракис-(2-гидроксипропил)-этилендиямином (или N,N -тетряпропанолэтилендиамином) с последующим диспер- 25 гированием полученного продукта в водном растворе кислот, Недостатками этого способа являются: невозможность получения лятекса с концентрацией выше 36% ввиду резкого нарастания его вязкости и превращения лятекса в пасту, крупный размер его частиц (I 25 мкм),обуславливающий низкую пропитывающую способность латекса по отношению к различным материалам.
Невозможность получения латекса с концентрацией выше 36% предопределяет получение покрытий на его основе со сравнительно небольшой толщиной, а также осложняет транспортирование этого продукта из-за большого содержания в нем воды.
Целью данного изобретения является улучшение пропитывающих свойств латекса.
Указанная цель достигается тем, что при получении полиуретанового латекса путем взаимодействия предполимера с концевыми изоцианятными груп50 пами с N, N, N, N -тетракис (2-гицроксипропил)этилендиамином с последуюшим диспергированием полученного продукта в водном растворе кислот B KB честве предполимера используют предполимер, содержащий 1-11 мас.X окси55 этиленовых групп, Для синтеза высококонцентрированного, обладающего высокой пропитывающей способностью пятекся исход«ь<й
I Пр имер 1. Исходную для синтеза предполимеря смесь полиэфиров получают смешениеM 97 мяс.ч. полиоксипропиленгликоля (мол.м. — 1000) и 3 мас.ч. блоксопо— JIHMepR окисей этилена и пропилена (мол.м. — 1000), содержащего 70 м< л.% оксиэтиленовых звеньев типа Л-Н-A (где Л вЂ” блок из оксипропиленовых„  — блок из оксиэтиленовых звеньев). Е 100 мас.ч. предполимера, синтези— рованного на основе вышеописанной смеси пол эфиров и 4,4 -дифенилметандиизоцианата при молярном соотношении групп N,N,N Н -тетракис-(2-гидроксип опил)— этапе«диаминя. Реакцию проводят в течение 1 и;.н, после чего к полученному продукту приливают 147 мас.ч. 1,66% †но водного раствора уксусной кислоты, в котором проводят его диспергирование при интенсивном перемешивянии (мешял:;а — 2800 об/мин) с образованием поли-. уретанового латекса. Латекс при КоН центрации 42% имеет вязкость по прибору В3-4 65 с, лятекс при концентрации 32% пропитывает нетканую основу синтетической кожи то;тщиной 3 мм за 16,5 с. Из полученного латекся отливают Свойства пленок: предел прочности при растяжении 200 кг/см, относительное удлинение 580%. Пр имер 2. Исходную для синтеза предпо:<имера смесь полиэфиров получают смешен 1— ем 95 мас.ч. полиоксипропиленгликоля (мол.м. — 1000) и 5 мас.ч. блс ксополимеря окисей этилена и пропилена (мол.м, - :000)., содержащего 70 мол.% эксиэтиленовых звеньев, / типа А-Б-А, где «1 — б:<ок из ох сиванного ня основе выше< ..ис<1Ht.ой з 10756 ( смеси полиэфиров и 4,4 -дифенилметандиизоцианата при молярном соотношении групп NCO:ÎÍ 2:1 и содержащего 2,16 мас.7 оксиэтиленовых звеньев, добавляют при перемешивании 6, 17 мас. ч. N,N,N,N -тетракис-(2-гидроксипропил)этиленидиамина. Реакцию проводят в течение 1 мин, после чего к полученному продукту приливают 133 мас.ч. 10 1,857-ного водного раствора уксусной кислоты, в котором осуществляют его диспергирование при интенсивном перемешивании (мешалка — 2800 об/мнн) с образованием полиуретайового латек- 15 са.Латекс при концентрации 44,37. имеет вязкость по прибору В3=4 78 с.Средний радиус частиц латекса, определенный методом светорассеяния 0,87 мкм. Латекс при концентрации 36Х пропитывает нетканую основу синтетической кожи толщиной 3 мм за 11,5 с. Из полученного латекса отливают пленки. Свойства пленок: предел прочности при растяжении 210 кг/см, от- 25 носительное удлинение 6107. Пример 3. Исходную для синтеза предполимера смесь полиэфиров получают смешением 91 мас.ч. полиоксипропиленгликоля (мол.м. — 1000) и 9 мас.ч. блоксополимера окисей этилена и пропилена (мол.м. — F000), содержащего 70 мол.Х оксиэтиленовых звеньев типа A-В-А (где А — блок изоксипропиленовых,  — блок из оксиэтиленовых звеньев). К 100 мас.ч. предполимера, синтезированного на основе вышеописанной смеси полиэфиров и 4,4 -дифенилметандиизоцианата при молярном соотношении групп NCO:OH = 2:1 и содержащего 3,92 мас.7. оксиэтиленовых звеньев, добавляют при перемешивании 6,37 мас.ч. N,N,N N -тетракис-(2-гидроксипропил)-4 этилендиамина. Реакцию проводят в течение 1 мин, после чего к полученному продукту приливают 117 мас.ч. 2,147-ного водного раствора уксусной кислоты, в котором проводят его диспергирование при интенсивном перемешивании (мешалка — 2800 об/мин) с образованием полиуретанового латекса. Латекс при концентрации 47,67 имеет вязкость по прибору ВЗ-4 55,.3 с. Средний радиус частиц латекса, определенный метопом светорассеяния 0,605 мкм. 98 При концентрации 457 латекс пропитывает нетканую основу синтетической кожи толщиной 3 мм за 29,3 с. Иэ полученного латекса отливают пленки. Свойства пленок: предел прочности на растяжение 150 кг/см . Относитель- . ное удлинение 6007, Пример 4. Исходную для синтеза предполимера смесь полиэфиров получают смешением 85 мас.ч. полиоксипропиленгликоля (мол.м. — 1000) и 15 мас.ч. блоксополимера окисей этилена и пропилена (мол.м. — 1000), содержащего 70 мас.7.. оксиэтиленовых звеньев типа А-В-А (где А — блок из оксипропиленовых,  — блок из оксиэтиленовых звеньев). К 100 мас.ч. предполимера, синтезированного на основе вышеописанной смеси полиэфиров ( и 4,4 -дифенилметандиизоцианата при молярном соотношении групп NCO:OH = = 2:1 и содержащего 6,47 мас.7 оксиэтиленовых звеньев, добавляют при перемешивании 6,43 мас.ч. N,N,N,N— -тетракис-(2-гидроксипропил)этилендиамина. Реакцию проводят в течение 1 мнн, после чего к полученномупродукту приливают 132 мас.ч. 1,927-ного водного раствора уксусной кислоты, в котором проводят его диспергирование (мешалка — 28000 об/мин) с образованием полиуретанового латекса. Латекс при концентрации 44,7Х имеет вязкость по прибору ВЗ-4 32 с. Средний радиус частиц, определенный методом светорассеяния, 0,37 мкм. При концентрации 437. латекс пропитывает нетканую основу синтетической кожи толщиной 3 мм за 17 с. Из полученного латекса отливают пленки. Свойства пленок: предел прочности при растяжении 100 кг/см, относительное удлинение 680Х. Пример5. Исходную для синтеза предполимера смесь полиэфиров получают смешением 85 мас.ч. полиоксипропиленгликоля (мол.м. — 1000) и 15 мас.ч. статистического сополимера окисей этилена и пропилена (мол.м. — 1000), содержащего 70 мол.7. оксиэтиленовых звеньев, К 100 мас.ч. предполимера, синтезированного на основевышеописанной смеси и 4,4 -дифенилметандиизоцианата при молярном соотношении групп 1 07 5698 NCO:011 = 2:1 и содержащего 6,56 мас.7. оксиэтиленовых звеньев, добавляют при ! / перемешивании 6,5 мас.ч. N,N,N,,N— -тетракис-(2-гидроксипропил)этилен5 диамина. Реакцию проводят в течение 1 мин, после чего к полученному продукту приливают 133 мас.ч. 1,96 -ного водного раствора уксусной кислоты, в котором проводят его диспергирова- 10 ние при интенсивном перемешивании (мешалка 2800 об/мин) с образованием полиуретанового латекса. Латекс при концентрации 44,57 имеет вязкость по прибору ВЗ-4 78 с, при концентрации 15 407 пропитывает нетканую основу синтетической кожи толщиной 3 мм за 33,4 с. Примерб. Исходную для синтеза предполимера 20 смесь полиэфиров получают смешением 75 мас.ч. полиоксипропиленгликоля (мол.м. — 1000) и 25 мас.ч. блоксополимера окисей этилена и пропилена (мол.м. — 1000), содержащего 70 мол.7 2В оксиэтиленовых звеньев типа А-В-А (где А — блок из оксипропиленовых, а  — блок из оксиэтиленовых звеньев). К 100 мас.ч. предполимера, синтезированного на основе вышеописанной смеси 80 полиэфиров и 4,,4 -дифенилметандиизоцианата при молярном соотношении групп NCn:ОН=2:1 и содержащего 10,86 мас,., 0кснэтиленовых звеньев, добавляют при перемешивании 6,I3 ма 1 -тетракис-(2-гидроксипропил)этичендиамина. Реакцию проводят в течение 1 мин, после чего к полученному продукту приливают 167 мас.ч. 1,587.-ного водного 40 раствора уксусной кислоты, в котором проводят его диспергирование (мешалка — 2800 об/мин) с образованием полиуретанового латекса. Латекс при концентрации 397 имеет 4В вязкость по прибору ВЗ-4 15,2 с. Средний радиус частиц, определенный методом светорассеяния, 0,026 мкм. При концентрации 35,77. латекс пропитывает нетканую основу синтетической кожи толщиной 3 мм за 9,1 с. Пример 7 (сравнительный) . К 100 мас.ч. предполимера, синтезированного на основе полиоксипропилеигликоля (мол.м. — 1000) и 4,4 — дифенилметандиизоцианата при молярном соотношении групп NCO:ОН = 2:1, добавляют при перемешивании 6,4 мас.ч. N,N,N,N — тетракис-(2-гидроксипроf f пил)этилендиамина. Реакцию проводят в течение 1 мин,после чего к полученному продукту приливают 250 мас.ч. ),047-ного раствора уксусной кислоты, в котором проводят его диспергирование при интенсивном перемешивании (мешалка — 2800 об/мин) с образованием полиуретанового латекса. Латекс при концентрации 307 имеет вязкость по прибору ВЗ-4 15,4 с. Размер частиц латекса 1-25 мкм. Латекс не обладает пропитывающей способностью по отношению к нетканой основе синтетической кожи. Из полученноголатекса отливают пленки. Свойства пленок: предел прочности при растяжении 210 кг/см, относительное уцлинение 7207. На фиг.1 представлены обобщенные данные зависимости вязкости полиуретановых латексов на основе полиэфиров (мол.м. — 1000), содержащих и не содержащих в составе полимера оксиэтиленовые звенья, от их концентрации. Кривыми 2-6 эта зависимость показана в тех случаях, где соответственно использовалась смесь полиэфиров по примерам 1-5. Кривая 1 приведена для латекса, полученного как и в прототипе только на основе полиоксипропиленгликоля (мол.м. — 1000) в соответствии с примером 7. С возрастанием содержания оксиэтиленовых звеньев в предполимере наблюдается уменьшение размера частиц латексов (фиг.2, приведены данные примеров 1-4,6), что дает способ для регулирования их величины. Эти латексы при высоких значениях концентраций обладают хорошими пропитывающими способностями по отношению к нетканой основе синтетической кожи. В отличие от этих видов латекса латекс, полученный в соответствии с про†тотипом, даже при концентрации 307 не обладает пропитывающей способностью к основе синтетической кожи. Кроме того, этот вид латекса можно получить лишь при значениях концентраций на 6-147 ниже, чем рассмотренные вьш е -иды латексов. 1И та о 2Р 24 2В Z2 JE 40 94 ФВ $21С), % Фиг.! 2 3 4 Х s 7 8 Я 10 1/ бе3ержание оксимпипенадых збенава а лредлолимере, % Фиг. 2 Корректор Л. Патай Техред Л.Сердюкова Редактор H.Сильнягина Тираж 434 Заказ 4895 Производственно-полиграфическое предприятие; г. Ужгород, ул. Проектная, 4 „sn q an 70 aè о Ю Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
