Жидкая полиуретановая композиция с концевыми эпоксидными группами

 

Изобретение относится к жидким полиуретановым композициям с концевыми эпоксидными группами, которые могут быть использованы в качестве клеев, герметиков, покрытий различного функционального назначения, применяемых в строительстве и других областях промышленности. Описывается жидкая полиуретановая композиция с концевыми эпоксидными группами, содержащая продукт сополимеризации глицерина и оксида пропилена с молекулярной массой 4503-5003, толуилендиизоцианат, глицидол и в качестве стабилизатора - соль дибутилолова фракции жирных синтетических кислот С₁₀-С₁₃ или соль дибутилолова лауриновой кислоты С₁₂, 2-этилгексанол, лимонную кислоту или аэросил и оксид магния. Изобретение позволяет получить жидкий полиуретан с концевыми эпоксидными группами, который может отверждаться при атмосферных условиях. 2 табл.

Изобретение относится к жидким полиуретановым композициям с концевыми эпоксидными группами, которые могут быть использованы в качестве связующего для клеев, герметиков, покрытий различного функционального назначения, применяемых в строительстве и других областях промышленности.

Известен состав уретанового полимера с концевыми эпоксидными группами по патенту 1151545 А, МПК С 08 G 18/08, 1985.

Известный состав содержит полиалкиленоксид с молекулярной массой 750-3500, толуилендиизоцианат, 25-30%-ный водный раствор перекиси водорода, глицидол.

Однако данный состав обладает высокой вязкостью.

Задачей настоящего изобретения является получение жидкого полиуретана с концевыми эпоксидными группами, который может отверждаться при атмосферных условиях.

Поставленная задача решается за счет того, что жидкая полиуретановая композиция с концевыми эпоксидными группами на основе толуилендиизоционата и глицидола дополнительно содержит в качестве стабилизатора соль дибутилолова фракции жирных синтетических кислот C₁₀-C₁₃ или соль дибутилолова лауриновой кислоты С12, 2-этилгексанол, лимонную кислоту или аэросил, оксид магния в качестве стабилизатора при следующем соотношении компонентов в мас. ч.: Продукт сополимеризации глицерина и оксида пропилена с молекулярной массой 4503-5003 - 100 Толуилендиизоцианат - 9,9-12,1 Глицидол - 4,1-5,2 2-Этилгексанол - 2,5-3,0 Лимонная кислота или - 0,04-0,05 аэросил - 0,4-0,5 Оксид магния - 0,01-0,015 Соль дибутилолова фракции жирных синтетических кислот C₁₀-C₁₃ или соль дибутилолова лауриновой кислоты C₁₂ - 0,002-0,009 Описание каждого компонента, входящего в рецептуру жидкого полиуретана, представлено в табл. 1.

Композицию получают синтезом полиуретана на основе сополимера глицерина и оксида пропилена с молекулярной массой 4503-5003 в три последовательные стадии:
1 стадия - получение форполимера путем взаимодействия продукта сополимеризации глицерина и оксида пропилена с молекулярной массой 4503-5003 и диизоцианата в присутствии стабилизатора - лимонной кислоты или аэросила (см. схему 1 в конце описания).

2 стадия - взаимодействие полученного форполимера с 2-этилгексанолом в присутствии катализатора - оксида магния (см. схему 2).

3 стадия - удлинение цепи за счет реакции NCO-групп форполимера с глицидиловым спиртом в присутствии стабилизатора 222-08 - соли дибутилолова фракции жирных синтетических кислот С₁₀-С₁₃ или стабилизатора 222-09 - соли дибутилолова лауриновой кислоты С₁₂ (см. схему 3).

В реактор емкостью 1 литр с перемешивающим устройством, рубашкой для обогрева и охлаждения, штуцером для создания вакуума загружают при температуре 50-60^oС продукт сополимеризации глицерина и оксида пропилена с молекулярной массой 4503-5003, затем добавляют 2,4-толуилендиизоцианат. Реакционную смесь перемешивают при температуре 65-75^oС и остаточном давлении не более 20 мм рт.ст. до постоянного содержания NCO-групп.

Затем полученный форполимер охлаждают до температуры 45-50^oС и вводят в него окись магния и 2-этилгексанол, и ведут синтез при температуре 45-55^oС и остаточном давлении не более 20 мм рт.ст. до постоянного содержания NCO-групп.

Далее полученный форполимер охлаждают до температуры 35-40^oС при перемешивании, вводят глицидол и ведут синтез при температуре 40-50^oС.

Через 2 ч синтеза смесь охлаждают до температуры 30-40^oС, вводят стабилизатор 222-08 - соль дибутилолова фракции жирных синтетических кислот C₁₀-C₁₃ и ведут синтез до отсутствия NCO-групп.

Примеры конкретного выполнения представлены в табл. 2.

На основе полиуретана с эпоксидными группами, полученного данным способом, на заводе им. С. М. Кирова изготовлены опытно-промышленные партии строительной мастики ЛТ-1М, которая прошла успешные испытания. Герметик имеет прочность более 1,0 МПа, относительное удлинение 250-600%, эластичен при температуре ниже -50^oС, может воспринимать деформации в стыках 30-40%, имеет хорошее сцепление с сухим и влажным бетоном.

Герметик удовлетворительно ведет себя при воздействии климатических факторов: УФ-облучении, дождевании, знакопеременных температур от -60 до +70^oС.

Указанный полиуретановый герметик в сочетании с отвердителями аминного типа или с карбоксильными компонентами может быть применен в различных областях промышленности, строительстве, специальной технике, электротехнике.

Формула изобретения

Жидкая полиуретановая композиция с концевыми эпоксидными группами, содержащая простой полиэфир - соединение оксида пропилена, толуилендиизоцианат и глицидол, отличающаяся тем, что в качестве простого полиэфира она содержит продукт сополимеризации глицерина и оксида пропилена с молекулярной массой 4503-5003 и дополнительно соль дибутилолова фракции жирных синтетических кислот C₁₀-C₁₃ или соль дибутилолова лауриновой кислоты C₁₂, 2-этилгексанол, лимонную кислоту или аэросил и оксид магния при следующем соотношении компонентов, мас. ч. :
Продукт сополимеризации глицерина и оксида пропилена с молекулярной массой 4503-5003 - 100
Толуилендиизоцианат - 9,9-12,1
Глицидол - 4,1-5,2
Соль дибутилолова фракции жирных синтетических кислот C₁₀-C₁₃ или соль дибутилолова лауриновой кислоты С₁₂ - 0,002-0,009
2-Этилгексанол - 2,5-3,0
Лимонная кислота или - 0,04-0,05
Аэросил - 0,4-0,5
Оксид магния - 0,01-0,015

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3