Жидкий отвердитель форполимеров с концевыми изоцианатными группами



Жидкий отвердитель форполимеров с концевыми изоцианатными группами
Жидкий отвердитель форполимеров с концевыми изоцианатными группами

 


Владельцы патента RU 2633520:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к жидким отвердителям форполимеров с концевыми изоцианатными группами, используемых для изготовления методом литья изделий из полиуретановых эластомеров, предназначенных для облицовки красконаносных валов, изготовления раклей для трафаретной печати, манжет, прокладок и т.д. Жидкий отвердитель форполимеров включает 3,3'-дихлор-4,4'-дидиаминодифенилметан и нелетучий растворитель - смесь N,N'-тетраоксипропилендиамина с бутандиолом-1,4, взятых в соотношении, мас. ч.: 3,3'-дихлор-4,4'-дидиаминодифенилметан 5,9-10,0; N,N'-тетраоксипропилендиамин 5,4-0,8; бутандиол-1,4 1,4-4,3. Технический результат – получение эластомеров с твердостью 55-70 ед. по Шору А, с высоким уровнем прочностных свойств. 2 табл., 8 пр.

 

Изобретение относится к жидким отвердителям форполимеров с концевыми изоцианатными группами, используемых для изготовления методом литья изделий из полиуретановых эластомеров с твердостью 55-70 ед. по Шору А, высоким уровнем прочностных свойств, предназначенных для изготовления защитных виброгасящих покрытий, облицовки красконаносных валов, изготовления раклей для трафаретной печати, манжет, прокладок и т.д.

Известно, что в качестве жидкого отвердителя форполимеров с концевыми изоцианатными группами используются жидкие смеси 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметана (торговые марки Диамет «X», Куралон, Куамин, МОСА) и нелетучих растворителей [1]. Диамет «X» при плавлении (105°C) образует токсичные пары, что удается избежать при использовании его растворов.

Известен способ получения жидкого отвердителя форполимеров с изоцианатными группами растворением смеси ароматических аминов 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметана и 3,3'-дихлор-4,4'-диаминотрифенилметана в нелетучем растворителе (полиол или олигоэфиракрилат) [2].

Такой отвердитель агрегативно устойчив при температуре ниже 90°C, но имеет невысокие физико-механические характеристики.

Другой способ получения жидкого отвердителя заключается в растворении Диамета «X» при повышенных температурах в полиокситетраметиленгликоле [3]. К недостаткам способа следует отнести невозможность получения раствора с концентрацией Диамета «X», выше 30%, что препятствует получению полиуретановых эластомеров с характеристиками, близкими к эластомерам на основе чистого Диамета «X».

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и рецептуре является жидкий отвердитель для изоцианатных форполимеров, включающий наряду с 3,3'-дихлор-4,4'-диаминотрифенилметаном простой олигоэфирполиол - полиокситетраметиленгликоль с молекулярной массой 1000 у.е. или сложный олигоэфирполиол - полиэтиленбутиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000 у.е. и оксипропилированный этилендиамин-N,N'-тетраоксипропилендиамин (Лапрамол 294) при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: [4]

3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметан 3,2-13,2
N,N'-тетраоксипропилендиамин (Лапрамол 294) 0,7-2,9
полиэфирполиолы с молекулярной массой 1000-2000 84,8-95,9

Жидкий отвердитель по данной формуле позволяет получать полиуретановые эластомеры с твердостью по Шору А в диапазоне 50-70 ед., что важно для изготовления красконаносных валов, ракелей для трафаретной печати и других изделий специального назначения. Однако разрывная прочность (не более 18,5 МПа) и напряжение при 100% относительной деформации (не более 1,9 МПа) не достаточны для обеспечения качества изделий при длительной эксплуатации.

Технической задачей изобретения является получение жидкого отвердителя форполимеров на базе изоцианатного форполимера СКУ-ПФЛ-100 с концевыми изоцианатными группами, представляющего собой раствор Диамета «X» в гидроксилсодержащем соединении, позволяющего получать полиуретановые эластомеры с твердостью по Шору А в диапазоне от 55 до 70 ед. и обеспечивающего более высокий уровень прочностных свойств, чем в изобретении-прототипе.

Решение указанной выше технической задачи достигается за счет того, что в отличие от известной растворной композиции, содержащей наряду с Диаметом «X» и Лапрамолом 294 полиэфирполиолы, последние заменены на бутандиол-1,4 при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметан 5,9-10,0
N,N'-тетраоксипропилендиамин (Лапрамол 294) 5,4-0,8
бутандиол-1,4 1,4-4,2

Замена олигомерных полиэфирполиолов с молекулярной массой 1000-2000 у.е. в жидком отвердителе на низкомолекулярный мономер бутандиол-1,4 (молекулярная масса 90) при отверждении изоцианатного форполимера СКУ-ПФЛ-100, не только упростила техпроцесс получения жидкого отвердителя, но и привела к неочевидному эффекту. Увеличению разрывной прочности эластомера до 25,0÷39,5 МПа, напряжения при 100% удлинении до 2,8÷3,8 МПа при сохранении твердости по Шору А 55-75 ед.

В известной практике повышение разрывной прочности и напряжения при 100% удлинении приводит и к повышению твердости эластомера.

Вышеуказанное свидетельствует о соответствии предлагаемого технического решения критериям «Новизна» и «Изобретательский уровень».

Выбранные количества компонентов в жидком отвердителе являются оптимальными. Так повышение содержания Диамета «X» в смеси отвердителей до 12,0 мас. ч. (пример 5) приводит к повышению твердости эластомера по Шору А до 85 ед., а снижение содержания в смеси отвердителей бутандиола до 0,45 мас. ч. (пример 6) вызывает снижение разрывной прочности до 19,3 МПа.

По изобретению используются следующие компоненты:

- 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметан (Диамет «X» по ТУ 14-980-84, импортные аналоги «Куамин», «Куралон», МОСА),

- N,N'-тетраоксипропилендиамин (Лапрамол 294 по ТУ 2226-010-10488057-94, импортные аналоги «Воранол RA-640», «Воранол RA-800»),

- бутандиол-1,4 по ТУ 6-09-2822 или импортный аналог.

В качестве форполимера с концевыми изоцианатными группами используется форполимер на основе полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 и 2,4-толуилендиизоцианат.

Жидкий отвердитель получают путем смешения Диамета «X» с нелетучими растворителями (бутандиол-1,4, Лапрамол 294) при температуре 80-90°C до его полного растворения при перемешивании, вакуумировании и остаточном давлении не более 10 кПа. Отвердитель охлаждают до комнатной температуры (Диамет «X» не выкристаллизовывается).

Техническую сущность и преимущества предлагаемого жидкого отвердителя иллюстрируют нижеприведенные экспериментальные данные.

Пример 1 (прототип). Жидкий отвердитель содержит 8,1 мас. ч. Диамета «X», 1,7 мас. ч. Лапрамола 294, 90,2 мас. ч. полиокситетраметиленгликоля с молекулярной массой 1000 (таблица 1).

100 мас. ч. форполимера с концевыми изоцианатными группами (продукт взаимодействия полиокситетраметиленгликоля с ММ 1000 и 2,4-толуилендиизоцианата) смешивают с 100 мас. ч. указанного жидкого отвердителя при соотношении NCO:(NH2+OH)=1,05 при 60°C. Реакционную смесь перемешивают при остаточном давлении не более 10 кПа в течение 10 мин. Заливают в форму, нагретую до 100°C, и отверждают при 100°C в течение 24 ч. После извлечения из формы образец выдерживают 10 суток при (20±2)°C и определяют физико-механические характеристики (см. таблицу 2).

Пример 2. Жидкий отвердитель содержит 10,0 мас. ч. Диамета «X», 1,6 мас. ч. Лапрамола 294, 2,4 мас. ч. бутандиола-1,4 (таблица 1).

100 мас. ч. форполимера с концевыми изоцианатными группами, использованного в примере 1, отверждают 14 мас. ч. указанного жидкого отвердителя и получают полиуретановый эластомер по примеру 1.

Свойства эластомера приведены в таблице 2.

Пример 3. Жидкий отвердитель содержит 6,0 мас. ч. Диамета «X», 0,8 мас. ч. Лапрамола 294, 4,3 мас. ч. бутандиола-1,4 (таблица 1).

100 мас. ч. форполимера с концевыми изоцианатными группами, используемого в примере 1, отверждают 11,1 мас. ч. указанного жидкого отвердителя и получают полиуретановый эластомер по примеру 1. Свойства эластомера приведены в таблице 2.

Пример 4. Жидкий отвердитель содержит 5,9 мас. ч. Диамета «X», 5,4 мас. ч. Лапрамола 294, 1,4 мас. ч. бутандиола-1,4 (таблица 1).

100 мас. ч. форполимера с концевыми изоцианатными группами, использованного в примере 1, отверждают 12,7 мас. ч. указанного жидкого отвердителя и получают полиуретановый эластомер по примеру 1. Свойства эластомера приведены в таблице 2.

Пример 5. Жидкий отвердитель содержит 12,0 мас. ч. Диамета «X», 1,3 мас. ч. Лапрамола 294, 1,9 мас. ч. бутандиола-1,4 (таблица 1).

100 мас. ч. форполимера с концевыми изоцианатными группами, использованного в примере 1, отверждают 15,2 мас. ч. указанного жидкого отвердителя и получают полиуретановый эластомер по примеру 1. Свойства эластомера приведены в таблице 2.

Пример 6. Жидкий отвердитель содержит 6,0 мас. ч. Диамета «X», 6,9 мас. ч. Лапрамола 294, 0,45 мас. ч. бутандиола-1,4 (таблица 1).

100 мас. ч. форполимера с концевыми изоцианатными группами, использованного в примере 1, отверждают 13,35 мас. ч. указанного жидкого отвердителя и получают полиуретановый эластомер по примеру 1. Свойства эластомера приведены в таблице 2.

Пример 7. Жидкий отвердитель содержит 6,0 мас. ч. Диамета «X», 1,6 мас. ч. Лапрамола 294, 3,8 мас. ч. бутандиола-1,4 (таблица 1).

100 мас. ч. форполимера с концевыми изоцианатными группами, использованного в примере 1, отверждают 11,4 мас. ч. указанного жидкого отвердителя и получают полиуретановый эластомер по примеру 1. Свойства эластомера приведены в таблице 2.

Пример 8. Жидкий отвердитель содержит 6,1 мас. ч. Диамета «X», 1,0 мас. ч. Лапрамола 294, 3,3 мас. ч. бутандиола-1,4 (таблица 1).

100 мас. ч. форполимера с концевыми изоцианатными группами, использованного в примере 1, отверждают 10,4 мас. ч. указанного жидкого отвердителя и получают полиуретановый эластомер по примеру 1. Свойства эластомера приведены в таблице 2.

Источники информации

1. Райт П., Кимминг Л. Полиуретановые эластомеры. – Л.: Химия, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР №615095, кл. С08G 18/32, 1978.

3. Патент США №3718624, кл. С08G 22/14, 1973.

4. Патент РФ №2299216, кл. С08G 18/32, 2005.

Жидкий отвердитель форполимеров с концевыми изоцианатными группами, включающий ароматический диамин 3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметан и смесь тетраоксипропилендиамина с полиолом в качестве нелетучего растворителя, отличающийся тем, что в качестве полиола содержит бутандиол-1,4 при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

3,3'-дихлор-4,4'-диаминодифенилметан 5,9-10,0
N,N'-тетраоксипропилендиамин (Лапрамол 294) 5,4-0,8
бутандиол-1,4 1,4-4,3



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к огнестойким полиуретановым пенам, а также к способу их получения. Огнестойкая полиуретановая пена содержит две реакционные смеси.

Изобретение относится к композициям, пригодным для получения полиуретановых и полиизоциануратных пен. Композиция для получения пены содержит продувочный агент на основе гидрогалоолефина, представляющий собой 1-хлор-3,3,3-трифторпропен (1233zd), один или несколько полиолов, одно или несколько поверхностно-активных веществ и каталитическую систему.

Настоящее изобретение относится к композиции термопластичного полиуретана для получения формованных изделий. Композиция содержит термопластичный полиуретан и 1-20 мас.ч.

Изобретение относится к полимерной композиции, используемой в качестве защитного покрытия, уплотнительного, герметизирующего элемента, центрирующего устройства. Полимерная композиция включает полисульфидный олигомер, эпоксидную смолу, 4,4'-метилен-бис-(2-хлоранилин) в качестве отвердителя, уретановый олигомер, диоксид марганца, N,N-дифенилгуанидин, антиоксидант, наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: уретановый олигомер - 60-90, полисульфидный олигомер - 5-30, 4,4'-метилен-бис-(2-хлоранилин) - 7-35, диоксид марганца - 3-20, эпоксидная смола - 0,1-30, N,N-дифенилгуанидин - 0,05-1, антиоксидант - 0,05-5, наполнитель - 70-120.
Настоящее изобретение относится к композиции для применения в качестве активатора анионной полимеризации лактама, способу ее получения, способу получения полиамида, формованному продукту и изделию, его содержащему.

Изобретение относится к технологиям создания нанокомпозита для радиоэлектроники и акустики со специальными свойствами. Нанокомпозит состоит из полиуретана, в который добавлены углеродные нанотрубоки в количестве, обеспечивающем получение нанокомпозита, имеющего плотность 1200 кг/м3, а модуль Юнга - 125 МПа, позволяющие смещать собственные частоты упругих механических колебаний конструкций заливок, для коротких импульсов (Δτ=0,5 мс) амплитуда колебаний наибольшая, для длинных импульсов (Δτ=1,0 мс) амплитуда колебаний наименьшая.

Изобретение относится к новым ассоциативным загустителям типа HEUR (гидрофобно-модифицированный этиленоксидуретан), гидрофобный мономер, который основывается на алкилциклогексилолах, а также к водным композициям, его содержащим.

Настоящее изобретение относится к композиции для нанесения покрытия, а также к способу ее использования. Композиция содержит (а) изоцианат-функциональный преполимер, полученный в результате взаимодействия полиизоцианата и трициклодекансодержащего полиэфирного полиола, и (b) блокированный аминный отвердитель.

Настоящее изобретение относится к образующей полиуретан системе, предназначенной для изготовления упрочненных полиуретановых композитов с помощью вакуумной инфузии, и к композитам, изготовленным из этой системы.

Изобретения относятся к пенополиуретанам, более конкретно к эластичным пенополиуретанам. Варианты осуществления изобретения включают содержащий фосфор антипирен, способ его получения и полиуретановый продукт, содержащий указанный антипирен.

Изобретение относится к полимерным материалам, конкретно к полиуретановым покрытиям для поликарбонатных изделий, и может найти широкое применение в разных отраслях промышленности, где используются поликарбонатные изделия, например оптические изделия, защитные маски, щиты и т.д.

Изобретение касается устойчивых при хранении препрегов на основе полиуретановой системы и полученных из них волокнистых композиционных конструктивных элементов, которые могут получаться при помощи способа пропитки усиленных волокнами материалов.

Изобретение относится к полиуретановым системам. Заявлен строительный герметик или адгезив, состоящий из двух частей, включающий компонент основы часть А и компонент активатора часть В; где часть А включает: по меньшей мере один вторичный амин или акрилатный мономер и диол, триол и/или тетрол, имеющие номинальную среднюю молекулярную массу между 1,000 и 6,000; часть В включает: ароматический ди- или полиизоцианатный мономер и изоцианатный конечный преполимер ароматического диизоцианата или полиизоцианата и полиола; компоненты части А к части В обеспечены, чтобы быть смешанными при массовом соотношении от 5:1 до 1.8:1; где строительный герметик или адгезив проявляет адгезию лакокрасочного покрытия по меньшей мере около 3В при тестировании согласно ASTM D3359; величину отсутствия оседания около 0.0-0.1 B/S при тестировании согласно ASTM D-2202 и по меньшей мере один: 100% модуль меньше чем около 690 кПа (100 фунт/кв.

Настоящее изобретение относится к способу получения наноразмерных полимочевинных частиц или дисперсий полимочевинных частиц. Указанные частицы характеризуются величинами эквивалентного диаметра 50-700 нм, узким распределением частиц по размерам по эквивалентному диаметру, соотношением мочевинных связей и уретановых связей в составе указанных частиц 90:10 и величиной температуры стеклования (Tg), составляющей >100°C.

Изобретение относится к способу получения гибкого пенополиуретана. Способ включает проведение реакции между полиизоцианатом и полиольной композицией при изоцианатном индексе 95-125, в присутствии воды, реакционноспособного катализатора на основе третичного амина, содержащего по меньшей мере один атом водорода, реакционноспособный по отношении к изоционату, и катализатора на основе карбоксилата цинка.

Изобретение относится к составам пленкообразующих полиуретановых композиций и может быть использовано в качестве защитного покрытия для дерева, бетона, металла, стекла.
Настоящее изобретение относится к полиуретановому вспененному материалу повышенной прочности с плотностью от более 50 до 300 г/л, с не зависящей от плотности прочностью на сжатие более 7,5·10-4 МПа (л/г)1,6, с не зависящим от плотности модулем упругости при сжатии более 1,7·10-2 МПа (л/г)1,7, с не зависящей от плотности прочностью на растяжение более 6,4·10-4 МПа (л/г)1,6, с не зависящим от плотности модулем упругости при растяжении более 2,4·10-2 МПа (л/г)1,7, с не зависящей от плотности прочностью при изгибе более 1,25·10-3 МПа (л/г)1,6 и с не зависящим от плотности модулем упругости при изгибе более 1,75·10-2 МПа (л/г)1,7, который получают путем смешивания (а) полиизоцианатов с (б) содержащими реагирующие с изоцианатами группы соединениями, с (в) содержащими воду порообразующими средствами и в случае необходимости с (г) катализатором и (д) другими добавками, это смешивание приводит к получению реакционной смеси и к отверждению реакционной смеси, причем отверждающаяся реакционная смесь содержит от 1 до 40 мас.% полых микрошариков и/или смесь наносят на пористое упрочняющее средство (е), которое может образовывать во вспененном полиуретановом материале двухмерные или трехмерные пространственные структуры, при этом соединения с реагирующими с изоцианатами группами (б) содержат простые полиэфиры с гидроксильными группами (б1), сложные полиэфиры с гидроксильными группами (б2), средства для удлинения цепи (б3) и в случае необходимости средства для образования сетчатой структуры (б4) и ароматические простые полиэфирные диолы (б5), компонента (б) содержит также сложные полиэфиры (б2) с гидроксильными группами, средства для удлинения цепи (б3) и ароматические простые полиэфирные диолы (б5) в количестве не менее 50 мас.% из расчета на общую массу компоненты (б).
Изобретение описывает двухкомпонентную систему на основе полиуретана и/или полиуретан-полимочевинового гибрида для получения материала, подобного эластомеру и/или пластику, содержащую изокомпонент, характеризующийся низким уровнем содержания свободного мономера, и аминовый/полиольный компонент, где изокомпонент содержит форполимер на основе MDI, характеризующийся низким уровнем содержания свободного мономера MDI и имеющий концевые группы, блокированные изоцианатными группами от толуолдиизоцианата, где форполимер содержит менее 0,3% совокупного свободного мономера и характеризуется значением NCO% в диапазоне от 0,1 до 10%.
Изобретение относится к способу получения тонкодисперсных частиц полимочевины, необязательно, микронного размера или наночастиц, а также к самим тонкодисперсным частицам полимочевины, необязательно, микронного размера или к наночастицам.

Настоящее изобретение касается стабильной полиизоцианатной композиции, способа изготовления такой композиции, отверждаемой композиции, в которой используется стабильная полиизоцианатная композиция по настоящему изобретению, способа изготовления такой отверждаемой композиции, полиизоциануратного материала, изготовленного или получаемого из такой отверждаемой композиции, и способа изготовления таких полиизоциануратных материалов.

Изобретение относится к водной дисперсии полиуретана, содержащей (а) диспергированные частицы указанного полиуретана, где указанный полиуретан является продуктом реакции реагентов, образующих полиуретан, включающих (i) один или большее количество полиизоцианатов, (ii) полиольный компонент, включающий один или большее количество полиолов, и (iii) одно или большее количество металлоорганических соединений, обладающих структурой , где n равно 0 или 1, t равно 0 или 1, r равно 0 или 1, р равно от 0 до 2, q равно от 0 до 13, по меньшей мере один из р и q не равен нулю, М обозначает металл, который не является кремнием, -X1 обозначает -NH2 или -ОН; и -X2 выбран из группы, включающей -SH, -NH2, -СООН и; и (b) один или большее количество изоцианатных сшивающих реагентов, содержащих в одной молекуле две или большее количество изоцианатных групп. Полученная дисперсия обладает улучшенными адгезионными свойствами. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх