Способ модификации синтетических уретановых каучуков

 

4

ОЛИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9437402 (51)М. Кл. (22) Заявлено01,03.74 (21) 1997751/23-5

С 08 G 22/04

С 08 G 51/32 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный коиитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 150779. Бюллетень № 26 (53) УДК 678.664 (088.8) Дата опубликования описания1507.79 (72) Автор изобретения

Л.А.Кольцов (71) 3аяВИтЕЛЬ Казанский филиал Всесоюзного ордена Трудового Красного

Знамени научно-исследовательского института синтетического ка чука им. акад. С.В. Лебе ева (54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ СИНТЕТИЧЕСКОГО УРЕТАНОВОГО

КАУЧУКА

Способ модификации осуществляют в несколько стадий.

На первой стадии получают предполимер взаимодействием простого или

Изобретение относится к области . производства синтетических каучуков.

Известен способ, модификации синтетического уретанового каучука путем введения в полиуретановый каучук полиарилата на основе дикарбоновых кислот и бисфенолов в количестве от 1 до 40 вес.ч . на 100 вес.ч. уретанового каучука..

С целью повышения фрикционной теплостойкости и устойчивости к агрессивным средам предлагают способ модификации уретанового каучука путем введения полиарилата в полиуретан на стадии форполимера. Такой порядок ввода полиарилата в форполимер обеспечйвает завершенность реакции между концевыми изоцианатными группами форполимера и гидроксильными группами полиарилата.

Кроме того, в форполимер полиуретаиа по предлагаемому способу вводят политетрафторэтилен совместно с дисульфидом молибдена, графитом и медью.

2 сложного полиола, например полиэтз ленгликольадипината, с ди- уу,.и трииэоцианатом, например 2,4-толуилен; диизоцианатом, при 80-100 C в течение 1,0-3,0 ч. Исходные компоненты бЕрут при мольном соотношении 1:1,52,0.

На второй стадии модифицируют уретановый предполимер полиарилатом на на основе дикарбоновых кислот и бисфенола путем постепенного введения полиарилата s предполимер при перемешивании и температуре 85-95оС.

На третьей стадии наполняют модифицированный уретановый предполимер композицией, состоящей из политетрафторэтилена, дисульфида молибдена, графита и меди. Сначала приготавливают композицию из антифрикционных добавок, вес.ч.:

Политетрафторэтилен 0,5-20

Дисульфид молибдена О, 1-10

Графит, 0,1-10

Медь порошковая О, 1-10 на 100 вес.ч. модифицированного полиуретана.

Антифрикционные добавки B предполя мер Вводят при 80-100аС и перемешивают до получения однородной массы.

Е1а третьей стадии осуществляют сшивку цепей за счет взаимодействия предполимера и сшивающего агента, например 3,3 -дихлор-4,4 -диаминоди1 1 фенилметана. Диамин берут при мольном соотношении 0,4-0,8 на исходные полиол и диизоцианат. Сшивку 5 цепей осуществляют при 85-95 С и продолжительности перемешивания 215 мин. Полученный полимер сливают в формы или противни и проводят дозревание при 18-25 С в течение 4-8 ч, Полученный уретановый каучук перерабатывается в изделия.при 100180 С и удельном давлении не менее

30 кгс/см2 известными способами.

Способ физической модификации уретановых каучуков полиарилатами на основе дикарбоновых кислот и бисФенола и антифрикционными добавками заключается в следующем.

Уретановый каучук после термостатирования при 18-25 С в течение не менее 4 ч подвергают сначала пластификации в тонком (1-3 мм) зазоре вальцов при охлажде HH последних Во дой до получения пластичной шкурки . После пластикации в полученную массу уретанов го каучука на вальцах при охлаждении валков водой вводят сначала полиарилат и перемешивают до получения однородной смеси, а 30 затем композицию политетрафторэтилена и антифрикционных наполнителей. Перемешивают до получения однородной массы, которая контролируется по однородности цвета и путем взятия проб на 35 пластичность. Далее,смесь снимают с вальцов, охлаждают. Изготовление изделий из модифицированных антифрикционных уретановых композиций можно осуществлять всеми известными в рези- 40 новой промышленности методами.

Пример 1. В десятилитровый реактор. — смеситель с лопастным смесительным органом, электронагревательной системой и рубашкой охлаждения

45 помещают 5400 г полиэфира на основе адипиновой кислоты и этиленгликоля с мол.вес. 1800-2100 и содержанием гидроксильных групп 1,8Ъ, сушат при

95-110 С и остаточном давлении .

5 мм рт.ст. в течение 1,5 ч. Затем вводят 98,5 г 1,4-бутандиола, перемешивают при 80-85 С в течение 0,5ч, вводят 12ббг 2,4-толуилендиизоцианат а и перемешивают в течение 2 ч. 55

В полученный предполимер вводят

250 г полиарилата Д-4 на основе изофталевой и терефталевой кислот и дифенилолпропана и перемешивают в течение 5-10 мин при 85-95 С. В модифи- б() цированный полиарилатом уретановый .предполимер вводят 240 г антифрикционной композиции, состоящей из 100 r политетрафторэтилена, 45 г дисульфида молибдена, 45 r графита и 50 г порошковой меди.

В модифицированный предполимер вводят при 75-80 С 57,8 r 3,3 -дно хлор-4„4 -диаминодифенилметана в виде расплава, перемешивают и течепие 5 мин при 80-90 С.

Полученный модифицированный и наполненпый уретановый полимер сливают в формы или в противни, проводят дозревание при 18-25 С в течение 4-8 ч, Пример 2, Уретановый каучук в количестве 100 r, термостатированный при 20-25 С в течение 3 сут (считая с момента окончания синтеза), пластицируют на вальцах размером 160 320мм в течение 4-5 мин до получения шкурки . Далее вводят постепенно порошкообразный полиарилат в количестве

35 г и перемешивают на зальцах до получения однородной массы.(Температура 40-50 С, продолжительность перемешивания 5-7 мин). Затем вводят 100 r порошкообразной антифрикционной композиции следуюшего состава, г: политетрафторэтилен 30 г; дисульфид молибдена 30 г; графит 20 г и порошкообразная медь 20 г. Перемешивают на вальцах до получения однородной смеси. (Температура валков 40-5ООС, продолжительность перемешивания 710 мин), Вулканизацию осуществляют при 145-160 С, Продолжительность вулканизации 35-15 мин. Удельное давление 15-80, кгс/см .

Уретановые каучуки, модифицирован-. ные по предлагаемому способу по сравнению с уретановыми каучуками, модифицированными полиарилатом, но не наполненными антифрикционными добавками, обладают более высокими антифрикционными свойствами, при повышенных температурах.

Полиуретановый .эластомер, полученный при использовании s качестве антифрикционных наполнителей политетрафторэтилена в сочетании с неорганическими наполнителями — дисульфидом молибдена, графитом и медью, не уступают по физико-механическим свойствам уретановому каучуку, полученному по известному способу.

Введение антифрикционных добавок в уретановый каучук в пределах оптимальных соотношений повышает устойчивость к динамическим циклическим нагрузкам, а также повышает устойчивость к термическим нагрузкам и воздействию агрессивных сред.

По антифрикционным свойствам и фрикционной теплостойкости уретановый каучук, модифицированный полиарилатом и.наполненный антифрикционными добавками, выше ненаполненного. Коэффициент трения при нагрузке 10 кгс и температуре 180 С ;у наполненного уретанового модифицированного каучука не более 0,7.

В таблице приведены показатели фи5 472557 ь зико-механических и антифрикционных готовленных по известному и предласвойств полиуретановых каучуков, из- гаемому способам.

По известному способу 350-400 500-550 2-4 37

0,65 0,45-0,6.По предлагаемому способу

380-400 450-500 2-4 37

0,60 0,40-0,45

Формула изобретения

Составитель Л.Платонова

Редактор Л.Письман Техред И. Ьсталош Корректор В.Синицкая

Заказ 4115/62 Тираж 584 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

1. Способ модификации синтетичес- . кого уретанового каучука по авт.св.

Р 437402. отличающийся .тем, что, с целью повышения фрикционной теплостойкости и устойчивости к агрессивным средам, полиарилат вводят30 в полиуретановый форполимер.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью стабилизации прочностных свойств, вводят добавки, вес.ч.:

Политетрафторэтилен 0,5-20.

Дисульфид молибдена 0tl-10

Графит 0,1-10

Медь порошковая 0,1-10 на 100 вес.ч. полиуретана.