Способ получения порошкообразных полиуретанов

 

Изобретение относится к получению полиуретанов в порошкообразной форме, которые могут быть использованы для изготовления покрытий, пленочных материалов , искусственной кожи, в качестве модифицирующих добавок к другим полимерам, Изобретение позволяет повысить сыпучесть порошкообразных полиуретанов (до 0,04 кг/с) при сохранении прочности при растяжении (до 60 МПа)и эластичности (до 700%) пленок на их основе за счет использования в качестве эмульгатора при диспергировании реакционной композиции на основе полиэфира мол.м. 1000-2000 и дифенилметандиизоцианата в среде гептана и гексана модифицированного диметилдихлорсиланом аэросила с гидрофобностью 98-99% в количестве 1-10% от массы реакционной композиции. Диспергирование исходных компонентов можно проводить механическим методом, а также с помощью ультразвука. 1 табл. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4384377/05 (22) 25.02.88 (46) 15.05.91. Бюл. № 18 (71) Институт химии высокомолекулярных соединений АН УССР (72) В.Ф,Матюшов, Т.А.Малышева и А.В,Кроленко (53) 678.664,02 (088.8) (56) Патент США № 3894994, кл. 260 — 75, опублик. 1975, Патент США N. 3817886, кл. 260 — 18, опублик. 1974.

Патент США ¹ 3917741, кл. 260-859, опублик. 1975. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБ. РАЗНЫХ ПОЛИУРЕТАНОВ (57) Изобретение относится к получению полиуретанов в порошкообразной форме, которые могут быть использованы для изИзобретение относится к получению уретановых полимеров в яорошкообразной форме, которые могут быть использованы для изготовления покрытий, пленочных материалов, искусственной кожи, клеев, в качестве модифицирующих добавок к другим полимерам.

Цель изобретения — повышение сыпучести порошкообразных полиуретанов при сохранении прочностных и. эластических свойств пленок на их основе.

Для синтеза полиуретанов могут быть использованы полиолы с мол.м. 1000 — 2000, функциональностью по гидроксильным группам «2, К ним относятся простые полиэфиры (полиокситетраметилен-, полиоксиэтилен-, полиоксип ропиленгликоль), сложные Ы 1648953 А1 (я)з С 08 G 18/08, С 08 J 3/16 готовления покрытий, пленочных материалов, искусственной кожи, в качестве модифицирующих добавок к другим полимерам, Изобретение позволяет повысить сыпучесть порошкообразных полиуретанов (до

0,04 кг/с) при сохранении прочности при растяжении (до 60 МПа) и эластичности (до

700 ) пленок на их основе за счет использования в качестве эмульгатора при диспергировании реакционной композиции на основе полиэфира мол.м. 1000 — 2000 и дифенилметандиизоцианата в среде гептана и гексана модифицированного диметилдихлорсиланом аэросила с гидрофобностью

98-99% в количестве 1 — 10% от массы реакционной композиции, Диспергирование исходных компонентов можно проводить механическим методом, а также с помощью ультразвука. 1 табл. полиэфиры, полученные поликонденсацией алифатических диодов и дикарбоновых кислот (полилактоны, олигодиены, поликарбонаты и др.).

Синтез полиуретанов по предлагаемому способу осуществляют через форполимер либо непосредственно из исходных компонентов (олигомерых полиолов, диизоцианатов и удлинителей цепи — диолов) при молярном соотношении Н- и NCO-групп 0,95 — 1:1 в среде алифатических гептана и гексана, в которой оба реагента и продукт реакции нерастворимы или один из реагентов растворим, В качестве эмульгаторов используют модифицированный диметилдихлорсиланом аэросил с гидрофобной поверхностью 98-99%, взятый в количестве 1 — 10% от веса полимера. В качестве аэросила используют аэросил марки

50 (марка AM-1-300) AM-1-176 и марки АМ-1 300 с гидрофоб ностью

98 — 99;Р, Диспергирование исходных компонентов можно проводить механическим методом, а также с помощью ультразвука, Пример 1. Смешивают 100 г (1 моль) обеэвожен ного полиокситетраметилен гликоля (сушили 3 ч при 373 К в вакууме 133 Па) мал.м. 1000 и 50 г (2 моль) 4,4-дифенилметандиизацианата. Смесь нагревают 1 ч при

353. К и получают форполимер с содержанием изоцианатных групп 5,5%, К полученному продукту добавляют 9 r (1 моль)

1,4-бутандиола {отношение Н- и NCO-групп

1:1) и реакционную смесь при интенсивном перемешивании (700 об/мин) в реакторе, снабженном пропеллерной мешалкой, эмульгируют в 238 г гептана в присутствии

4,77 г (3% от веса полимеров) модифицированного диметилдихлорсиланом аэросила (марка АМ-1-300) при 353 К в течение 5 мин, Затем в реактор добавляют 0,159 г (0,1%) дибутилдилаурата олова и перемешивание продолжают в течение 2 ч. Осадок отфильтровывают и сушат на воздухе, Выход полимера дисперсностью менее

300 мкм 75%, Пленка, приготовленная прессованием при 420 К и давлении 2 Mi ià, имеет прочность при разрыве 41 МПа и удаление 500%.

Порошок. имеет сыпучесть через десять дней после выделения 0,033 кг/с, и через полгода (слой порошка 0,2 м) практически не изменяется.

Основные показатели приведены в таблице, Пример 2. Смешивают 100 г (1 моль) абезвоженного полибутиленгликольадипината мол.м. 2000 и 31,25 г (2,5 моль) 4,4-дифенилметандиизоцианата. Смесь нагревают 1 ч при 353 К и получают форнолимер с содержанием изоцианатных групп 4,8% К полученному продукту добавляют 6,41 г (1,425 моль)

1,4-бутандиола (отношение NCO-: Н- 1:0,95) и реакционную смесь при интенсивном перемешивании (700 об/мин) в реакторе, снабженном пропеллерной мешалкой, эмульгируют в 207 г гептана в присутствии 4,14 г (3% от веса полимера) модифицированного диметилдихлорсиланом аэросила (марка АМ-1-300) при 353 К в течение 5 мин. Затем в реактор добавляют 0,138 г (0,1%) дибутилдилаурата олова идиспергирование продолжают в течение 2 ч, Осадок отфильтровывают и сушат на воздухе, Выход полимера дисперсностью менее

300 мкм 65%, Пленка, отпрессаванная при 423 К и давлении 2 МПа, имеет прочность при разрыве 60 MIla и удлинение 700%, Порошок

ЗО

45 имеет сыпучесть 0,033 кг/с и при хранении не слеживается, Пример 3. Смешива ат 100 г изоцианатнаго компонента, полученного на основе

50 г (1 моль) полиокситетраметиленгликоля мал.м. 1000 и 50 г (4 моль) 4,4-дифенилметандиизоцианата, и 59 г гидраксилосодержащего компонента, полученного на основе полиокситетраметиленгликоля мол.м. 1000 и 9 г (2 моль) 1,4-бутандиола (соотношение

Н-: NCO- равно 1;1). В реакторе, снабженном пропеллерной мешалкой, при интенсивном перемешивании (700 об/мин) полученную реакционную смесь эмульгируют в 238 г гексана в присутствии 15,9 г (10% от веса полимера) модифицированного диметилдвухлорсиланом аэросила rëàðêê Р;175 при 353 К в течение 5 мин, Затем в реактор добавляют 0,16 г (0,1%) дибутилдилаурата олова и диспергирование продолжают в течение 2 ч. Осадок отфильтровывают и сушат на воздухе.

Выход поли лера дисперсностью менее

200 мкм 99%.

Пленка, отпрессованная при 420 К и давлении 2 Mila, имеет прочность при разрыве 38 МПа и удлинение 400%. Порошок имеет сыпучесть 0,040 кг/с и при хранении не слеживается.

Пример 4. Синтез проводят аналогично примеру 3. 2 г (1% от веса полимера) модифицированного диметилдихлорсиланом аэрасила (марка АМ-1-300) предварительно диспергируют в 238 г гептана с помощью ультразвука и затем эмульгирование реакционной смеси проводят аналогична примеру 3.

Выход полимера дисперсностью менее

300 мкм 97%.

Пленка, отпрессованная при 420 К и давлении 2 МПа, имеет прочность при разрыве 41 МПа и удлинение 700%. Порошок имеет сыпучесть 0,030 кг/с и при хранении не слеживается.

Пример 5 (контральный), Синтез проводят аналогично примеру 3 в присутствии 0,8

r (0,5% от веса полимера) модифицированного ди летилдихлорсиланом аэросила (марки

AM-1-300). Реакционная смесь коагулирует, Пример 6 (контрольный). Синтез проводят аналогично примеру " в присутствии

18 г (12% от веса полимера) модифицированного диметилдихлорсиланом аэросила

Выход полимера дисперснастью менее

100 мкм — 99%.

Пленка, отпрессованная при 420 К и давлении 2 Mila, имеет прочность при разрыве 35 МПа и удлинение 300%. Порошок

1648953

Пример

4 нтрольнь б трольнь

7 тный сп

Составитель С.Пурина

Редактор Л.Веселовская Техред M,Ìàðãåíòan Кооректор M.MàêñèìèLUèéåö

Заказ 1498 Тираж 318 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 имеет сыпучесть 0,050 кг/с и при хранении не слеживается.

Пример 7 (по известному способу), 100 г (1 моль) полибутиленгликольадипината мол.м. 2000 и 4,5 г (1 моль) 1,4-бутандиола эмульгируют в 390 г гептана в присутствии

3,9 г (Зф от полимера) сополимера лаурилметакрилата и N,N -диэтиламиноэтилметакрилата в молярном отношении 1,2;1, При интенсивном перемешивании в эмульси.о, нагретую до 338 К, вводят 25 r (2 моль) 4,4- дифенилметандиизоцианата и 0,13 r {0,1® дибутилдилаурата олова, Через 45 мин получают однородные частицы полимера размером менее 75 мкм. Осадок отфильтровывают и сушат на воздухе, Пленка, отпрессованная при температуре 438 К и давлении 4,2 МПа, имеет прочность при разрыве 57 МПа и удлинение 485, Порошок имеет сыпучесть

0,01 кг/с. Через полгода (слой порошка О,? м) сыпучесть уменьшается до 0,007 кг/с.

Из порошкообразных полиуретанов, полученных по предлагаемому способу, можно получать покрытия, искусственную кожу и пленочные материалы. Возможно применение полиуретанов в качестве связующих и модифицирующих добавок, Свойства порошкообразного полиуре5 тана и пленок на его основе приведены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения порошкообразных

10 полиуретанов путем взаимодействия дифенилметандиизоцианата с гидроксилсодержащим полиэфиром с мол,м, 1000-2000 и с

1,4-бутандиолом с последующим введением в реакционную композицию эмульгатора и

15 дибутилдилаурата олова и диспергированием при 353 К в среде гептана или гексана, отличающийся тем, что, с целью повышения сыпучести порошкообразных полиуретанов при сохранении прочностных

20 и эластичных свойств пленок на их основе, в качестве эмульгатора используют модифицированный диметилдихлорсиланом аэросил с гидрофобностью 98-99 ф, в количестве

1-10% от массы реакционной композиции.