Способ получения растворов изоцианатоуретанов

 

Использование способ получения растворов изоциагностоуретанов. Сущность изобретение: способ включает взаимодействие толуиленделизоцианата с глицерином, диэтиленгликолем или их смесью при молярном соотношении изоцианатных и гидроксильных групп в пределах (1,7-2,0):1 в присутствии пентаэритрита, взятого в количестве 0,06-0,6 % от массы исходных реагентов, реагирующие вещества нагревают до 65-70 oC и выдерживают при этой температуре 6-8 часов. Процесс может быть осуществлен в присутствии катализатора уретанообразования. 3 табл.

Изобретение относится к способам получения изоцианато уретанов, применяемых, в частности, для модификации меламиноалкидных автомобильных эмалей.

Меламиноалкидные лакокрасочные материалы /ЛКМ/ являются наиболее распространенными для окраски легковых и грузовых автомобилей, бытовой техники, металлоконструкций и др. изделий.

Покрытия на основе меламиноалкидных эмалей отличаются хорошими физико-механическими и декоративно-защитными свойствами.

Наиболее близким по техническое сущности является известный способ получения растворов ИУ взаимодействием ТДИ с ди- и триолами при температуре до 100oC в среде органического растворителя /1/.

По данному способу из толуилендиизоцианата /ТДИ/ глицерина и диэтиленгликоля /ДЭГ/ получают, в частности, раствор ИУ в этилацетате, который выпускается под названием Суризон АТГД по ТУ 113-03-29-38-88 и имеет следующие показатели: массовая доля изоцианатных групп, 10-14 массовая доля нелетучих, 65-75 динамическая вязкость при 25oС 4500-8000 мПА.с Суризон АТГД находит применение в производстве магнитных лаков.

Попытка применения Суризона АТГД для модификации меламиноалкидных ЛКМ не дала положительных результатов. Покрытия с использованием Суризона АТГД имеют низкую твердость, низкую адгезию, низкие защитные свойства.

Целью изобретения является получение раствора ИУ, пригодного для использования в качестве отвердителя меламиноалоидных ЛКМ.

Для снижения температурных режимов меламиноалкидных ЛКМ и получения покрытий с показателями, практически не уступающими полученным при отверждении покрытий по традиционной технологии, предложен способ получения растворов ИУ взаимодействием ТДИ с ди- и триолами в среде органического растворителя, отличающийся тем, что ТДИ подвергают взаимодействию с глицерином, или ДЭГ, или их смесью при 65-80oС и молярном соотношении NСО:ОН /1,7-2,0/:1 в присутствии пентаэритрита /тетраметилолметана, ТММ/, взятого в количестве 0,06-0,6% от массы исходных реагентов.

При содержании ТMM менее 0,06% не удается достичь удовлетворительных результатов. При отверждении покрытия с помощью полученного ИУ покрытие имеет невысокие физико-механические и защитные свойства.

Получить кондиционный ИУ при содержании ТММ более 0,6% не удается, так как вследствие чрезвычайно низкой растворимости в органических растворителях ТММ высаживается в реакторе. Образующаяся твердая фаза, состоящая из частиц ТММ, с ТДИ не реагирует и остается взвешенной в реакционной массе.

Технология получения предлагаемого ИУ включает взаимодействие либо 2,4 -ТДИ, либо ТДИ-80/20 по ТУ 113-03-17 17- 85, либо ТДИ-65/35 по ТУ 113-03-340-84 с указанными выше полиольными реагентами в среде этилацетата при температуре 65-80oС.

Для сокращения времени и температуры синтеза можно применять известные селективные катализаторы уретанообразования металлоорганические соединения, например ацетилацетонаты марганца /II/, железа /III/, меди /II/,кобальта /II/, алкилгалогениды олова /IУ/, дибутилдилауринат /1У/ олова и др.

Пентаэритрит вследствие его тугоплавкости /температура плавления 250oС/ и низкой растворимости вводят предварительно насыщая глицерин и ДЭГ.

Для дезактивации катализатора и стабилизации целевого продукта при хранении вводят стабилизаторы /хлорангидриды слабых кислот/.

При синтезе без применения катализатора стабилизатор /например хлоранидрид бензойной кислоты, бензоилхлорид / вводят перед началом синтеза в количестве 0,03% от массы загруженного ТДИ. При синтезе с катализатором бензоилхлорид вводят после завершения реакции в количестве, необходимом для дезактивации катализатора и стабилизации готового продукта.

Получаемый по вышеописанному способу продукт представляет собой вязкую прозрачную жидкость от светло-желтого до темно-желтого цвета, содержащую 8-12% изоцианатных групп и 50- 65% нелетучего остатка.

Сущность изобретения иллюстрируется приводимыми ниже примерами.

Примеры 1-5 иллюстрируют проведение процесса получения ИУ согласно изобретению.

Примеры 6-12. Приготовление лакокрасочных композиций с использованием полученных НА Пример 1. В термостатированный при 65oС реактор, снабженный механической мешалкой, термометром и обратным холодильником,загружают 49,8 г ТДИ 65/35, 40 г этилацетата и вносят при перемешивании 0,015 г бензоилхлорида.

В капельную воронку /смеситель полиолов/ загружают 3,4г ДЭГ и 6,8 г смеси, состоящей из 6,74 г глицерина и 0,06 г ТММ.

Смесь полиолов из смесителя приливают в реактор с такой скоростью, чтобы температура в нем не превышала 80oС.

По окончании прилива температуру в реакторе плавно повышают до 78-80oС и выдерживают реакционную смесь при этой температуре до полного завершения реакции /содержание изоцианатных групп в продукте достигает расчетного/ в течение 8 часов. Характеристики полученного продукта приведены в таблице 1.

Пример 2. Синтез проводят аналогично примеру 1, но с использованием катализатора ацетиацетоната -/II/ меди в количестве 0,025 г / 0,005% от массы исходного ТДИ/. Катализатор вносят в реактор перед началом синтеза. Процесс ведут при температуре 65oС в течение 4 часов. По окончании синтеза в реактор вносят бензоилхлорид в количестве 0,05 г для дезактивации катализатора и стабилизации продукта.

Пример 3. Повторяя процедуры примера 1, проводят синтез, используя следующие загрузки реагентов: в реактор: 44,3 г ТДИ-65/35, 40,0г этилацетата и 0,013г бензоилхлорида; в смеситель: смесь из 15,2 г ДЭГ и 0,6 Г ТММ.

Синтез проводят при температуре 70oС в течение 6 часов.

Пример 4. Повторяя процедуры примера 1, проводят синтез, используя следующие загрузки реагентов: в реактор:50 г ТДИ-80/20 г,40г этилацетата и 0,015г бензоилхлорида; в смеситель: смесь из 9,9г глицерина и 0,1 г ТММ.

Реакционную смесь выдерживают при температуре 78-80oС в течение 6 часов.

Пример 5. Повторяя процедуры примера 1, проводят синтез, используя следующие загрузки реагентов;
в реактор: 41,0 г 2,4-ТДИ, 50 г этилацетата, 0,012 г бензоилхлорида;
в смеситель: 3,0 ДЭГ и смесь из 3,8 глицерина и 0,2г ТММ.

Реакционную смесь выдерживают при температуре 78oС в течение 6 часов.

Примеры 6-12. Полуфабрикат эмали получают, загружая в дисольвер часть требуемого количества алкидномеламиновой смолы, пигменты и часть растворителя, перемешивают и далее перетирают пигментную суспензию в бисерной мельнице до степени перетира до 10-20 мкм по прибору "Клин".Готовую пигментную пасту направляют из бисерной мельницы в смеситель с быстроходной мешалкой, куда загружают остальные компоненты, перемешивают содержимое в течение 0,5-1 час и далее разбавляют растворителем до вязкости 70-120 с по ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм. Сухой остаток составляет при этом в зависимости от цвета 44-60%
Перед нанесением полуфабрикат эмали смешивают с изоцианатным отвердителем в соотношении: на 100 мас.ч. полуфабриката берут 6-10 мас.ч. отвердителя в зависимости от режима отверждения.

Полученную композицию доводят до рабочей вязкости 24-32 с по ВЗ-246 растворителем Р-197 или о-ксилолом или смесью ксилола и бутилацетата или сольвентом. Композицию наносят пневмо- и безвоздушным распылением на предварительно загрунтованную поверхность стальных пластин. Режим отверждения покрытий при температуре 80 -90oС в течение 30 мин /по ГОСТ 9754-76/ при комнатной температуре 4-6 часов.

В таблице 2 приведены составы лакокрасочных композиций; в табл.3 - физико-механические и декоративно-защитные свойства покрытий. В примере 14 приведены показатели отверждения меламиноалкидной эмали без использования отвердителя при температуре 135oС в течение 30 мин / по ГОСТ 9754 -76/ и при 80oС в течение 40 мин. Использование полученных предложенным способом растворов изоцианатоуретанов позволяет получить высококачественные покрытия ЛКМ. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3 ТТТ4 ТТТ5


Формула изобретения

1. Способ получения растворов изоцианатоуретанов взаимодействием толуилендиизоцианата с глицерином, диэтиленгликолем или их смесью в среде органического растворителя, отличающийся там, что взаимодействие осуществляют при мольном соотношении изоцианатных и гидроксильных групп в пределах (1,7 - 2,0): 1 в присутствии пентаэритрита, взятого в количестве 0,06 0,6% от массы исходных реагентов, нагревая реагирующие вещества до 65 80oС и выдерживая при этой температуре 4 8 ч.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что взаимодействие осуществляют в присутствии катализатора урентанообразования.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам получения концентрированных карбамидоформальдегидных продуктов, применимых в различных отраслях промышленности, в том числе в качестве источника концентрированного формальдегида

Изобретение относится к применению фторсодержащих производных карбаминовой кислоты, а именно полифторалкил-N-арилкарбаматов общей формулы где R и R' = H, о-, м или п-алкил C1-C3, CF3, CH3S, Cl, NO2, NHCOOCHR''R'''; R'' = H, CF3; R''' = CF3, (CF2)nH, где n = 2-6, или CF2NO2 за исключением 2.2-дифтор-2-нитроэтил-N-фенилкарбамата, 2.2.2-трифторэтил-N-п-нитрофенилкарбамата, обладающие антимикробной активностью

Изобретение относится к способу карбамоилирования спирта, содержащего как спиртовую часть, так и основную часть и/или сульфенильную часть, включающему смешивание цианата с указанным спиртом в инертном растворителе в безводных условиях; охлаждение образующейся реакционной смеси до температуры от примерно -25 до примерно 40°С; добавление кислоты к охлажденной реакционной смеси со скоростью, поддерживающей температуру ниже примерно 0°С; перемешивание реакционной смеси, содержащей кислоту, при температуре от примерно -10°С до примерно 0°С в течение примерно от 8 до 10 часов; и гашение реакционной смеси водой

Изобретение относится к получению аминометиленамидов (оснований Манниха), в частности к получению N,N'-бис (диметиламинометил)мочевины - полупродукта для модификации полиакриламида и придания ему высоких флокуляционных свойств

Изобретение относится к новым фотоинициаторам, способам их получения, а также композициям, отверждаемым излучением, и применению этих композиций при изготовлении покрытий

Изобретение относится к медицине, а именно к средству, обладающему антигипертензивной активностью, которое представляет собой 1-алкил-2-алкилкарбамоилглицерины общей формулы I

Изобретение относится к уретанакрилатам формулы (I), которые могут найти применение для получения материалов с высоким коэффициентом преломления. В формуле (I) R1, R2, R3, R4, R5 означают атом водорода или атом галогена или группу алкила, имеющего от 1 до 6 атомов углерода, группу трифторметила, группу алкилтио, имеющего от 1 до 6 атомов углерода, группу алкилселено, имеющего от 1 до 6 атомов углерода, группу алкилтеллуро, имеющего от 1 до 6 атомов углерода, или группу нитро, при условии, что, по меньшей мере, один заместитель группы R1, R2, R3, R4, R5 не означает водород, R6, R7 означают водород или группу алкила, имеющего от 1 до 6 атомов углерода, А означает насыщенный или ненасыщенный или линейный или разветвленный остаток алкила, имеющего от 1 до 6 атомов углерода, или остаток полиэтиленоксида (m=2-6), или остаток полипропиленоксида (m=2-6), причем, по меньшей мере, один заместитель группы R1, R2, R3, R4 и R5 представляет собой заместитель алкилтио, имеющий от 1 до 6 атомов углерода. Изобретение относится также к способу получения уретанакрилатов формулы (I), их применению для получения голографических сред или голографических фотополимерных пленок, способу экспонирования указанных сред и пленок, а также к формованным изделиям и голографическим оптическим элементам, получаемым при использовании уретанакрилатов формулы (I). 6 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 13 пр.

Изобретение относится к способу получения 1-алкил-2-алкилкарбамоилглицеринов общей формулы I, где R1 - углеводородный остаток С16-С18, R2 - метил, этил, которые могут быть использованы для медикаментозной терапии артериальной гипертензии. Способ заключается в том, что подвергают взаимодействию исходные 1-алкилглицерины общей формулы II с триметилхлорсиланом в присутствии основания в среде растворителя. При этом взаимодействие исходных 1-алкилглицеринов с триметилхлорсиланом осуществляют в присутствии пиридина, а в качестве растворителя используют метиленхлорид. Реакцию проводят в атмосфере воздуха при 0°C с дальнейшим присоединением соответствующего алкилизоцианата и последующей обработкой смесью метанол-хлороформ. Предлагаемый способ позволяет повысить выход и чистоту целевого продукта. 1 ил., 1 табл., 4 пр. (I) (II)
Наверх