Литьевая полиуретановая композиция

 

Изобретение относится к литьевым полиуретановым композициям и может найти применение для получения изделий конструкционного назначения в нефтяной, нефтедобывающей, автомобильной и др. отраслях промышленности. Задачей изобретения является повышение физико-механических показателей и жизнеспособности, снижение ее себестоимости и улучшение экологии окружающей среды. Задача решается тем, что литьевая полиуретановая композиция, включающая сложный полиэфир - полиэтиленгликольадипинат, диизоцианат и катализатор - производные диметиламинометилфенола, дополнительно содержит полиуретановые отходы на основе сложных полиэфиров и хлористый бензоил при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: полиэтиленбутиленгликольадипинат 86,4 - 72; диизоцианат 9 - 10; производные диметиламинометилфенола 0,3 - 1,2; полиуретановые отходы на основе сложных полиэфиров 4,6 - 18; хлористый бензоил 0,1 - 1,0, что позволяет значительно увеличить физико-механические показатели при увеличении жизнеспособности композиции более, чем в 2 раза. 1 табл.

Изобретение относится к литьевым полиуретановым композициям и может найти применение для получения изделий конструкционного назначения в нефтяной, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, автомобильной и других отраслях промышленности.

Известна литьевая полиуретановая композиция, состоящая из форполимера на основе простого полиэфира с концевыми NCO-группами, отвердителя и раствора полиуретановых отходов на основе простых полиэфиров в растворителе - диметилформамиде (ДМФА) [1] Недостатком данной композиции является наличие растворителя ДМФА, который в дальнейшем должен быть удален из полимерной массы. В противном случае, полиуретановое изделие будет содержать газовые включения, которые, нарушая монолитность эластомера, ведут к ухудшению его физико-механических показателей. Для удаления ДМФА дополнительно необходима установка улавливающих устройств, что приводит к удорожанию и осложнению технологии. Кроме того, указанная композиция может содержать лишь до 10% полиуретановых отходов без ухудшения свойств конечного продукта.

Наиболее близкой по технической сущности и результату является литьевая полиуретановая композиция [2] включающая сложный полиэфир - полиэтиленбутиленгликольадипинат, диизоцианат 2,4-толуилендиизоцианат или смеси 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианата в массовом соотношении 80 20 и 65 35, или 4,4'-дифенилметандиизоцианат, катализатор производные диметиламинометилфенола при следующем соотношении компонентов, мас. ч.

Полиэтиленбутиленгликольадипинат 89 Диизоцианат 11 Производные диметиламинометилфенола 0,2 Недостатком данной композиции являются низкие физико-механические показатели полиуретана; низкая жизнеспособность (время до начала гелеобразования); дороговизна, так как исходное сырье имеет высокую стоимость.

Технической задачей изобретения является повышение физико-механических показателей и жизнеспособности литьевой полиуретановой композиции, снижение ее себестоимости и улучшение экологии окружающей среды за счет использования в композиции полиуретановых отходов.

Техническая задача решается тем, что литьевая полиуретановая композиция, включающая сложный полиэфир полиэтиленбутиленгликольадипинат, диизоцианат и катализатор производные диметиламинометилфенола, дополнительно содержит полиуретановые отходы на основе сложных полиэфиров и хлористый бензол при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Полиэтиленбутиленгликольадипинат 86,4 72 Диизоцианат 9 10 Производные диметиламинометилфенола 0,3 1,2
Полиуретановые отходы на основе сложных полиэфиров 4,6 18
Хлористый бензоил 0,1 1,0
Полиэтиленбутиленгликольадипинат выпускается по ТУ 38-103-582-85 и имеет М.м. 1800 2100 у.е.

В качестве диизоцианата используют 2,4-толуилендиизоцианат (ТУ 113-03-331-79) или смесь изомеров 2,4-толуилендиизоцианата и 2,6-толуилендиизицианата в массовом соотношении 65 35 (ТУ 113-03-340-84) и 80 20 (ТУ 113-03-12-17-85).

В качестве катализатора используют производные диметиламинометилфенола: 2-(диметиламинометил)фенол и 2,6-бис(диметиламинометил)фенол или 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол, или их смеси (ТУ 38-30-356-86).

Хлористый бензоил выпускается по ТУ 6-09-304-74.

Пример 1 (по прототипу, мас. ч. соответствуют г).

К 89 г предварительно высушенного полиэтиленбутиленгликольадипината (М. м. 2100) и 0,2 г производных диметиламинометилфенола приливают при 55 - 60^oC 11 г диизоцианата. Реакционную массу перемешивают в течение 3 5 мин и заливают в предварительно разогретые до 80^oC щелевые формы для контрольных образцов. Заполненные полиуретаном формы термостатируют при 80 - 90^oC в течение 20 30 ч. После термостатирования образцы должны быть выдержаны при комнатной температуре не менее 10 сут. Далее проводят физико-механические испытания полиуретанов по стандартным методикам.

Пример 2 (по изобретению, мас. ч. соответствуют г).

Первоначально готовят раствор полиуретановых отходов, измельченных до усл. диаметра 2 3 мм, 4,6 г отходов растворяют в смеси части высушенного полиэтиленбутиленгликольадипината и 0,3 г производных диметиламинометилфенола. Далее к оставшейся части полиэтиленбутиленгликольадипината (общее количество полиэтиленбутиленгликольадипината составляет 86,4 г.) приливают предварительно приготовленный раствор полиуретановых отходов и 0,1 г хлористого бензоила. Реакционную массу перемешивают 5 10 мин при 55 60^oC и вводят 9 г диизоцианата. После перемешивания полимерной массы в течение 3 5 мин ее заливают в щелевые формы. Режим термостатирования аналогичен примеру 1.

В таблице приведены составы, жизнеспособность и свойства полиуретанов, полученных по известной композиции (пример 1 прототип) и предлагаемой композиции (примеры 2 5).

Как видно из данных таблицы, полиуретаны, полученные по предлагаемой композиции, характеризуются более высокими физико-механическими показателями: условной прочностью при растяжении, относительным удлинением, эластичностью. Жизнеспособность предлагаемой композиции увеличивается более, чем в 2 раза.

Введение в литьевую полиуретановую композицию полиуретановых отходов позволяет изготавливать изделия с меньшей себестоимостью, обеспечить экономию дорогостоящих материалов и улучшить экологию окружающей среды.

Формула изобретения

Литьевая полиуретановая композиция, содержащая полиэтиленбутиленгликольадипинат с мол. м. 1800 2100, диизоцианат и катализатор производные диметиламинометилфенола, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отходы полиуретана на основе сложных полиэфиров и хлористый бензоил при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Полиэтиленбутиленгликольадипинат с мол.м. 1800 2100 86,4 72,0
Диизоцианат 9 10
Производные диметиламинометилфенола 0,3 1,2
Отходы полиуретана на основе сложных полиэфиров 4,6 18,0
Хлористый бензоил 0,1 1,0

РИСУНКИ

Рисунок 1