Способ получения эфируретанакрилатного олигомера


 


Владельцы патента RU 2550512:

Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" (RU)

Изобретение относится к получению олигомеров с концевыми двойными связями, которые используют для приготовления низковязких полимерных композиций. Способ получения эфируретанакрилатного олигомера осуществляют путем взаимодействия монометакрилатного эфира этиленгликоля с изоцианатсодержащим форполимером СКУ-ПФЛ-100, способ отличается тем, что форполимер СКУ-ПФЛ-100 после загрузки перемешивают и прогревают при температуре 25-30°С в течение 10-20 минут, при этом дибутилдилаурат олова вводят в форполимер в виде раствора в монометакриловом эфире этиленгликоля постепенно по 1/4-1/5 порции от общей навески с интервалом в 15 минут между порциями, по окончании загрузки последней порции смесь перемешивают при температуре 25-30°С в течение 15 минут, затем поднимают температуру до 35-60°C и перемешивают не менее 5,0 часов до полного расходования изоцианатных групп в готовом олигомере. Технический результат - полученный при осуществлении способа олигомер представляет собой прозрачную массу от светло-желтого до светло-коричневого цвета с вязкостью 200-300 Па·с. Сохраняет стабильность технологических свойств более 1 года, составы на его основе характеризуются улучшенными эксплуатационными характеристиками. 4 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к области синтеза олигомерных материалов и касается получения эфируретанакрилатного олигомера с концевыми двойными связями.

В настоящее время для приготовления низковязких полимерных композиций используются различной природы олигомеры, в том числе содержащие на концах макромолекул двойные связи. Однако производство подобных олигомеров в РФ в настоящее время практически отсутствует, отсюда следует, что расширение и модернизация существующей сырьевой базы является, безусловно, актуальной.

Одним из перспективных направлений в создании полимеров с улучшенным комплексом физико-механических и эксплуатационных характеристик является модификация промышленных изоцианатсодержащих форполимеров путем их взаимодействия с веществами, молекулы которых содержат двойные связи и ОН-группы, способные к реакции уретанобразования. В результате реакции получается олигомер, содержащий в своей молекулярной цепи уретановые группы и непредельные двойные связи на концах макромолекул, способные к полимеризации по радикальному механизму.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения полимерных материалов с уретановыми группами путем взаимодействия в массе ненасыщенного гидроксилсодержащего мономера с полиэфирным макродиизоцианатом (патент СССР 273424, C08G 22/08) - прототип. Одним из недостатков данного способа получения полимеров с уретановыми группами по прототипу является наличие свободных изоцианатных групп, которые не устойчивы к влаге воздуха и способны с ней реагировать, в связи с чем снижаются гарантийный срок хранения олигомера и механические характеристики составов, приготовленных на его основе. Необходимо отметить также, что материал с использованием по известному прототипу обладает высокой температурой хрупкости, находящейся в зоне положительных температур (плюс 5°С), что не допустимо требованиями конструкторской документации на составы.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа получения эфируретанакрилатного олигомера, стойкого к влаге воздуха и с низкой температурой хрупкости составов на его основе.

Технический результат достигается за счет того, что в качестве исходного компонента взят форполимер СКУ-ПФЛ-100 - продукт взаимодействия полиокситетраметиленгликоля с толуилендиизоцианатом с вязкостью до 200Па·с (ТУ38.103137-78). Для получения эфируретанакрилатного олигомера форполимер СКУ-ПФЛ-100 загружают в мешатель, перемешивают и прогревают при температуре 25- 30°С в течение 10-20 минут, затем при перемешивании вводят дибутилдилаурат олова (ДБДЛО ТУ 6-02-1-002-88) в форполимер в виде раствора в ненасыщенном монометакриловом эфире этиленгликоля (МЭГ) постепенно по 1/4-1/5 порции от общей навески с интервалом в 15 минут между порциями, по окончании загрузки последней порции перемешивают смесь при температуре 25-30°С в течение 15 минут, затем поднимают температуру до 35-60°С и перемешивают в течение не менее 5,0 часов до полного израсходования изоцианатных групп в готовом олигомере.

Новизна и изобретательский уровень предлагаемого изобретения заключается в том, что при помощи химической реакции происходит присоединение монометакрилового эфира этиленгликоля (ТУ 6-01-1240-90) к активным изоцианатным группам форполимера СКУ-ПФЛ-100, в результате чего получают новое соединение - эфируретанакрилатный олигомер с концевыми двойными связями.

По внешнему виду полученный олигомер представляет собой низковязкую прозрачную жидкость желтоватого цвета с динамической вязкостью 200-300 Па·с при температуре 20°С.

Определены технические характеристики синтезированного эфируретанакрилатного олигомера, на котором впоследствии приготовлены и отверждены заливочные полимерные композиции. Указанные соотношения (мас.%) между изоцианатными группами форполимера СКУ-ПФЛ-100 и гидроксильными группами м-этиленгликоля составляют (1,0-1,05):1 соответственно.

Пример 1. В мешатель, снабженный мешалкой и обогревом, загружают 85 мас.ч. форполимера СКУ-ПФЛ-100 с содержанием изоцианатных групп 6,8%, перемешивают и прогревают при температуре 30°С в течение 10 минут. Одновременно в отдельной таре готовят смесь 15 мас.ч. МЭГа и 0,008 мас.ч. ДБДЛО, далее загружают порциями по 1/5 части от смеси с интервалом в 15 минут, смесь перемешивают при температуре 30°С в течение 15 минут, затем поднимают температуру до 35°С и перемешивают в течение 6 часов, смесь перемешивают и вакуумируют при температуре 60°С и давлении (минус 0,9 - минус 1) кгс/см2 в течение 3-5 минут. Динамическая вязкость готового олигомера - 250 Па·с при 20°С. Содержание изоцианатных групп в эфируретанакрилатном олигомере - следы. С использованием полученного олигомера приготовили заливочную композицию и получили эластичный материал с прочностью на разрыв 221,3 кгс/см2 и относительным удлинением 40,4%, с температурой хрупкости ниже минус 36°С.

Пример 2. В мешатель, снабженный мешалкой и обогревом, загружают 85 мас. ч. форполимера СКУ-ПФЛ-100 с содержанием изоцианатных групп 6,8%, перемешивают в течение 10 минут при температуре 25°С. Одновременно в отдельной таре готовят смесь 15 мас.ч. МЭГа и 0,008 мас.ч. ДБДЛО, далее загружают порциями по 1/5 части от смеси с интервалом в 15 минут, при этом смесь перемешивают при Т=30°С в течение 15 минут, после чего температуру поднимают до 35°С и перемешивают в течение 5 часов, далее смесь перемешивают и вакуумируют при Т=50°С и давлении (минус 0,9 - минус 1) кгс/см2 в течение 4 минут. Динамическая вязкость готового олигомера - 260 Па·с при 20°С. Содержание изоцианатных групп в эфируретанэфиракрилатном олигомере - отсутствуют. С использованием полученного олигомера приготовили заливочную композицию и получили эластичный материал с прочностью на разрыв 222,2 кгс/см2 и относительным удлинением 40,9%, с температурой хрупкости ниже минус 26°С.

Пример 3. В мешатель, снабженный мешалкой и обогревом, загружают 85 мас.ч. форполимера СКУ-ПФЛ-100 с содержанием изоцианатных групп 6,8% и перемешивают в течение 15 минут при температуре 30°С. Одновременно в отдельной таре готовят смесь 15 мас.ч. МЭГа и 0,008 мас.ч. ДБДЛО, далее загружают порциями по 1/4 части от смеси с интервалом в 15 минут, при этом смесь перемешивают при температуре 25°С в течение 15 минут, после чего температуру поднимают до 35°С и перемешивают в течение 6 часов, далее смесь перемешивают и вакуумируют при температуре 45°С и давлении (минус 0,9 - минус 1) кгс/см2 в течение 3 минут. Динамическая вязкость готового олигомера - 245 Па·с при 20°С. Содержание изоцианатных групп в эфируретанакрилатном олигомере - отсутствуют. С использованием полученного олигомера приготовили заливочную композицию и получили эластичный материал с прочностью на разрыв 232,5 кгс/см2 и относительным удлинением 46,0% с температурой хрупкости ниже минус 30°С.

Пример 4. В мешатель, снабженный мешалкой и обогревом, загружают 85 мас.ч. форполимера СКУ-ПФЛ-100 с содержанием изоцианатных групп 6,8% и перемешивают в течение 20 минут при температуре 30°С. Одновременно в отдельной таре готовят смесь 15 мас.ч. МЭГа и 0,008 мас.ч. ДБДЛО, далее загружают порциями по 1/5 части от смеси с интервалом в 15 минут, при этом смесь перемешивают в течение 15 минут при температуре 30°С, после чего температуру поднимают до 35°С и перемешивают в течение 7 часов, далее смесь перемешивают и вакуумируют при температуре 60°С и давлении (минус 0,9 - минус 1) кгс/см2 в течение 5 минут. Содержание изоцианатных групп в в эфируретанакрилатном олигомере - отсутствуют. С использованием полученного олигомера приготовили заливочную композицию и получили эластичный материал с прочностью на разрыв 220,2 кгс/см2 и относительным удлинением 46,6%, с температурой хрупкости ниже минус 40°С. Динамическая вязкость олигомера составляет - 300 Па·с при 20°С. Проверили срок хранения данного олигомера, первоначальные характеристики через 12 месяцев хранения остались на первоначальном уровне.

Достигнутый положительный эффект очевиден, так как в результате предложенной химической модификации получен совершенно новый эфируретанакрилатный олигомер с концевыми двойными связями, которые устойчивы к влаге воздуха, с улучшенными эксплуатационными характеристиками готового полимерного состава на его основе.

Из данных, приведенных в примерах 1-4, видно, что эфируретанакрилатный олигомер удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к исходному сырью (олигомеры, каучуки) для приготовления полимерных композиций, обладает приемлемой вязкостью (200-300 Па·с при температуре 20°С), высокими механическими характеристиками состава, приготовленного на его основе (прочность при растяжении при скорости 3,3 мм/мин при температуре 20°С достигает 232,5 кгс/см2) и достаточными эластическими свойствами (относительное удлинение - 46,6%).

Основным достоинством синтезированного эфируретанакрилатного олигомера является возможность использования его в качестве основы в полимерных составах для изготовления различных изделий спецтехники сложной конфигурации, эксплуатируемых в широком диапазоне температур от плюс 50 до минус 40°С.

Предлагаемый способ получения эфируретанакрилатного олигомера опробован в условиях АО «НИИПМ».

Получение эфируретанакрилатного олигомера по предлагаемому способу позволяет:

- использовать имеющееся оборудование;

- снизить трудоемкость;

- повысить качество заливочных составов и уровень механических характеристик;

- исключить контакт рабочего персонала с высокотоксичными диизоцианатами.

Способ получения эфируретанакрилатного олигомера путем взаимодействия монометакрилатного эфира этиленгликоля с изоцианатсодержащим форполимером СКУ-ПФЛ-100, отличающийся тем, что форполимер СКУ-ПФЛ-100 после загрузки перемешивают и прогревают при температуре 25-30°С в течение 10-20 минут, при этом дибутилдилаурат олова вводят в форполимер в виде раствора в монометакриловом эфире этиленгликоля постепенно по 1/4-1/5 порции от общей навески с интервалом в 15 минут между порциями, по окончании загрузки последней порции смесь перемешивают при температуре 25-30°С в течение 15 минут, затем поднимают температуру до 35-60°C и перемешивают не менее 5,0 часов до полного расходования изоцианатных групп в готовом олигомере.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к форполимеру с концевыми изоцианатными группами, способу его получения, к эластичному пенополиуретану, способу его получения и его применению.

Изобретение относится к эфируретанакрилатным олигомерам. Эфируретанакрилатный олигомер используется для приготовления заливочных композиций различного назначения.

Изобретение относится к способу получения поликарбодиимидов путем двухстадийной полимеризации по меньшей мере одного исходного соединения, содержащего изоцианатные группы.
Изобретение относится к составам пленкообразующих композиций и может быть использовано в качестве защитного полиуретанового покрытия для дерева, бетона, стекла, металла.
Изобретение относится к составам пленкообразующих композиций и может быть использовано в качестве защитного полиуретанового покрытия для дерева, бетона, стекла, металла.
Изобретение относится к однокомпонентной полиуретановой пене с низким содержанием мономеров, пригодной для герметизации, изолирования и/или монтирования швов, поверхностей кровли, окон и дверей или для заполнения полостей.
Настоящее изобретение относится к способу получения полиуретанового термоэластопласта, включающему взаимодействие гидроксилсодержащего олигоэфира с избытком дифенилметандиизоцианата с последующим взаимодействием полученного псевдофорполимера со смесью полиолов, содержащей 1,4-бутандиол и диол с большей молекулярной массой, при этом в качестве гидроксилсодержащего олигоэфира используют полиэтиленадипинатдиол с молекулярной массой 2000, в качестве смеси полиолов используют смесь 1,4-бутандиола и полидиэтиленадипинатдиола с молекулярной массой 800, причем на первой стадии синтеза псевдофорполимер получают при мольном соотношении полиэтиленадипинатдиола с молекулярной массой 2000 и МДИ 1:2,5÷1:3 соответственно, а состав смеси полиолов, используемой на второй стадии синтеза, соответствует мольному соотношению бутандиол : полидиэтиленадипинатдиол с молекулярной массой 800 от 0,2:0,8 до 0,6:0,4 при общем мольном соотношении на данной стадии изоцианатных групп к гидроксильным, равном 0,98-0,99.

Настоящее изобретение относится к полиуретановой композиции для изготовления голографических сред, включающей компонент записывающего мономера a), содержащий в качестве записывающих мономеров, в пересчете на всю композицию, по меньшей мере, 10% масс.
Изобретение раскрывает способ приготовления не содержащего растворителя двухкомпонентного полиуретанового клея с низким содержанием свободного мономера МДИ (дифенилметандиизоцианата).

Настоящее изобретение касается полиизоциануратных реактивных композиций, которые хорошо подходят для ингибирующих коррозию, износоустойчивых покрытий. Описана несинтактическая кроющая композиция на основе полиизоцианата, получаемая путем взаимодействия органического полиизоцианата с соединением, содержащим реакционноспособные по отношению к изоцианату атомы водорода, с изоцианатным индексом больше чем 1000% в присутствии катализатора тримеризации и при отсутствии полимерных полиолов.
Изобретение относится к пенополиизоциануратной композиции, которая может найти применение при изготовлении теплоизолирующих материалов и строительных панелей. Пенополиизоциануратная композиция включает полиизоцианатное соединение, первый полиэфирполиол на основе сложного эфира, включающего остаток ортофталевой кислоты, второй полиэфирполиол на основе сложного эфира, включающий остаток терефталевой кислоты, по меньшей мере один полиэфирполиол на основе простого эфира, характеризующийся функциональностью, составляющей по меньшей мере 3, и гидроксильное число, изменяющееся в пределах от 200 до 850 мг КОН/г.

Изобретение относится к эфируретанакрилатным олигомерам. Эфируретанакрилатный олигомер используется для приготовления заливочных композиций различного назначения.

Данное изобретение относится к области полиуретановых композиций, а также их применения, в частности, в качестве двухкомпонентного связующего материала, герметика, заливочной массы, покрытия или покрытия для пола.
Изобретение относится к вспененным полимерам. Свежеприготовленная пенополиуретановая композиция смешивается со свежеприготовленной полиэфирной или эпоксидной композицией в концентрации 0,1-99,9% или мономер пенополиуретановой композиции смешивается с мономером полиэфирной или эпоксидной композиции в концентрации 0,1-99,9%, и в точно такой же концентрации смешиваются отвердители этих композиций, после чего производится смешивание обоих мономеров с обоими отвердителями.

Изобретение относится к области электротехники и касается способа заливки компаундом электрических изделий, например высоковольтных трансформаторов. Способ заливки компаундом электроизделий включает смешение компонентов с получением компаунда и заливку электроизделий компаундом.

Изобретение относится к способу получения полиуретановой пены, полиуретановой пене, полученной таким способом, а также к формованному изделию, содержащему полиуретановую пену.
Изобретение относится к составам пленкообразующих композиций и может быть использовано в качестве защитного полиуретанового покрытия для дерева, бетона, стекла, металла.

Настоящее изобретение относится к способу получения лигноцеллюлозного композитного изделия. Описан способ получения лигноцеллюлозного композитного изделия, включающий нанесения добавки, препятствующей маскированию, на лигноцеллюлозный композитный субстрат, полученный в результате его обработки полифункциональной изоцианатной композицией, которая имеет свободные изоцианатные группы, и/или на поверхность прессования, причем препятствующая маскированию добавка содержит более чем приблизительно 50 мас.% от общей массы добавки, препятствующей маскированию, алкоксилата жирного амина, имеющего свободные гидроксильные группы; и приложения давления к лигноцеллюлозному композитному субстрату при использовании поверхности прессования.
Изобретение относится к составам, используемым в качестве связующих для грунтов, и может быть использовано в строительстве и горном деле. Двухкомпонентный состав для укрепления грунтов нагнетанием в качестве изоцианатного компонента содержит полифениленполиметиленполиизоцианат с содержанием 30-31% NCO-групп, а в качестве гидроксильного компонента - однородную смесь алкоксилированного алкантриола с молекулярной массой 370-500, этиленгликоля, катализатора уретанообразования, выбранного из группы, включающей диметилэтаноламин и метилдиэтаноламин, ацетата калия и разбавителя, выбранного из группы, включающей хлорпарафин ХП-470 и его смесь с дибутилфталатом, при содержании изоцианатного и гидроксильного компонентов в равных объемах.

Изобретение относится к эфируретанакрилатным олигомерам. Эфируретанакрилатный олигомер используется для приготовления заливочных композиций различного назначения.
Наверх