Полимерная композиция

 

Союа Советсиик

Социалистических

Республик (1ц 735175 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 30.09.75 (21) 2176941/23-05 (23) Приоритет — (32) 05.10,74 (31 ) P .2447625 3 (ЗЭ). ФРГ

2 (Я) М, Кл, С 08 L 75/08

С 08 Х 11/00

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 15.05.80. Бтоллетеиь №18

Дата опубликования описания 15.05,80 аа делам изобретений и открытий (53) УДК 678.664. (088.8) Иностранцы

Германн Грубер, Ллойэ Фельбир и Ганс-3mep Рупрехт (ГЛР) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Байер АГ (ФРГ) (Ò1) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к промышленности пластмасс, в частности к разработке полимерной композиции.

Известна полимерная композиция для получения эластичного материала, включающая резиновые и/или пластмассовые гранулы и содержащий свободные изоцианатные группы и отверждаемьпт под действием влаги полиуретан на основе простого гидроксилсодержащего (йоли) эфира и диизоцианатов-гексаметилендиизоцианата, толуилендиизоцианата (1). Известная, . композиция характеризуется неудовлетворительной перерабатываемостыо из-за высокой вязкости. Кроме того, полученный материал из известной композиции имеет низкие прочностные свой- 5 ства.

Цель изобретения состоит в повьппении прочности материала и улучшении перерабатьтваемости композиции, Поставленная цель достигается использованием полиуретана на основе гидроксилсодерI жашего простого (поли)эфира и смеси 2,4— и 4,4 -диизоцианатдифенилметанов в соотношении

20-80:20-80 или сочетания указанной смеет

2 диизоцианатов,с многоядерными полиизоцпанатами дифенилметановот.о ряда в соотношении соответственно 20-80:10-70:10-70, а компоненты композиции взяты в следующем количест. ве, вес%:

Резиновые и/или пластмассовые гранульт 50 — 95

Полиуретан 5 — 50

В качестве изоцианатов используют такие, которые образуются известным образом путем конденсации анилина с формальдегидом и последующего фосгенироватптя. Образующаяся при этой реакции смесь из полифенилполиметиленполиизоцианатов состоит в основном из р б дифенилметан -4,4- и 2,4-диизоцианата и из три- и тетраиэоцианатов, а также высокофункциональных полиизоцианатов дифепилметанового ряда, Вследствие фракционной перегонки продукта фосгенирования легко доступен

2,4-диизоцианатдифенилметан в обогащенном виде. При этом следует понимать смесь этого изомефа с 10-80, предпочтительно 30-70 вес.%

4,4-диизоцианатдифенилметана и 0-5 вес.%

2,2-диизоциаивтдифе пил метана.

30 — 60

3 73517

Путем смешения этого обогащенного 2,4-диизоцианатдифенилметана с 4,4 -диизоцианатдифенилметаном и/или более высоко функцио" натьными полиизоцианатами лифенилового ряда состав смеси полиизоциапата можно далее регулировать, так что в смеси имеются 2080 вес,%, предпочтительно 30-70 вес% 2,4-дииэоцианатдифенилметана.

Однако описанную фракцию можно также использовать беэ дальнейшего смешиваний. Та- >о ,кнм образом компонент полиизоцианата состо-!

I ит иэ: а) 0-5 вес% 2,2 -диизоцианатдифенилм,тана, б) 20-80, предпочтительно 30-70 sec.%

2,4 -диизоп;ианатдифенилметана и в) 80-20, предпочтительно 70-30 вес% 4,4 -дииэоцианатдифенилметана и/или выше дифункциональньтх полиизоцианатов дифенилметанового ряда. Этот предпочитаемый компонент полииэоцианата имеет при температуре 20 С вязкость меньше

200 сП. Особенно выгодной является смесь ро упомянутого рода, в которой компонент в/ состоит исключительно иэ 4,4 -диизоцианатфенилметана.

В качестве простого полиоксиполиэфира — используют в частности имеющие 2-3 гидрок. сМльные группы простые полиэфиры в области молекулярного веса 800-6000, предпочтительно

1000-4000, или смеси таких простых эфиров, которые"можйо получать путем присоединения окиси этилена и/или пропилена.и пригодных инициато- зр ров известным способом, При получении простых полиэфиров упомянутые окислы алкипена " "мЬххйо использовать как в смеси, так и друг за другом. Пригодными начальными компонентой "являются, например, вода, этиленгликоль, пропиленгликоль - (1,2), триметиленпропан или глицерин.

Получейнйе из упомянутых компонентов связующие имеют в общем содержание изоцианатных групп 5-15 вес.%. Их получают известны-4о ми приемами путем взаимодействия комтюнентов-в упомянутых выше количественных соотношениях при температуре 15-100 С. Связующие имеют при 20 С вязкость от 1000 до 15000 cII.

Используемые в предлагаемом материале 4g резиновые или эластомерные частицы могут иметь любую велиину и форму. Однако пр дпочтительно используют эластичные грануляты из резиновых или пластмассовых отходов с размером часпщ (зерен) от 0,5 до 6 мм. Такие о отх0дьт имеются; например, прй накладывании новых протекторов на шины транспортных средств и при изготовлении" технических рези- новых или пластмассовых изделий.

Пример 1. 368 веся. смеси из 60 вес.%,5

I. дифенилметан 4,4 -диизоцианата и 40 вес.% дифенилметан-2,4 - диизоцианата смешивают

1 с 632 sec.÷. простого полигликолевого эфира (молекулярный вес 2000, 1„вес.% гидроксиль5 иых rpyrm) при 60 C. Содержание группы

NCO:9,9.

Вязкость (25 С):2230 сП (в ротационном вискоэиметре), Хранение при 0 С: по истечении

3 месяцев кристаллизация не наблюдается.

Полученный аналогичным способом с дифе. нилметан . 4,4 .диизоцианатом преполимер обладает следующим свойствами, приведенными ниже.

Содержание группы NCO% 9,7

Вязкость при 25 С, сП 2720

Хранение при 0 С По истечении

24 ч происходит кристаллизация

Пример 2. 781 sec.ч. смеси из 65 вес.% полифенилполиметиленполиизоцианата, полученного.фосгенированием конденсата анилина и формальдегида, вязкость которого устанавливают при 20 С на 200 сП путем отгонки от изомеров диизоцианатдифенилметана и 35 вес.% дифенилметан-2,4 -диизоцианата нагревают до

60 С и, размешивая, добавляют 1200 вес.ч. простого полиэфира иэ примера 1. Перемешивают в течение 3 ч при 60 С.

Содержание группы NC0% 10,1

Вязкость при 25 С;сП 11000

Полученный аналогичным образом при исключительном использовании упомянутого полифенилполиметиленполиизоцианата преполимер имеет следующие свойства, приведенные ниже.

Содержание групп NCO,% 10,0

Вязкость нри 25 С, сП 28000.Пример 3. В емкости из полиэтилена размешивают 160 г упомянутого в примере 1 связующего с 0,32 r 33%-ного раствора 1,4диаэабициклооктана в динропиленгликоле. После добавки 640 г гранулята из резины шин транспортных средств с величиной частиц (зерен) от 1 до 5 мм раэмеапвают до тех пор, пока резиновые частицы не будут смочены (покрыты) полностью связующим. Смесь распределяют равномерной толщиной на пленку из полиэтилена и уплотняют лощильным станком (прикаткой) на толщину от 10 цо

11 мм. Отверждение осуществляется при комнатной температуре под воздействием влажности воздуха. Плиту (материал) по истечении

15 ч вьп имают из формы, Конечная прочность материала достигается после однонедельного хранения при комнатной температуре. Полученный материал имеет следующие физические свойства, приведенные ниже.

Прочность при разрьве,, кг/M2 0,04 — 0,07

Удлинение йри разрыве, %

Напряжение сжатия, кг/м

5 при 20% деформации на сжатие при 40% деформации на сжатие при 60% деформации ца сжатие

73517

0 05 — 0,075

0,15 - 0,23

05 — 0.72

5 6 грануляты и связующие используют в весовом, соотношении 80:20.

Прочность при разрыве, удлинение л разрыве и напряжение сжатия полученной плиты соответствуют приведенным в примере 3 данным.

П р и : e р 4. Повторяют пример 3; однако прн использовании преполимера (форполимера) с содержанием групп NCO 9,8%, иэ

>и

632 вес ч. упомянутого в примере 1 полипропиленгликоля и 368 вес.ч. смеси из 80 вес.% дифенилметан-4,4 -диизоцианат и 20 вес.% дифенилметан -2,4-диизоаианата. Резиновые грануляты и связующйе используют в весовом соотношении 60:40.

Прочность при разрьве, удлинение при разрыве и напряжение сжатия полученной плиты (материала) соответствуют приведенным в примере 3 данным. î

Пример 5. Повторяют пример 3, однако при использовании форполимера с содержанием групп NCO 10,0% на основе 632 вес.ч. упомянутого в примере 1 полипропиленгликоля и 368 вес.ч. смеси из 75 вес.% дифенилметан2,4-диизоцианата, 20 вес,%.дифенилметан -4,4-диизоцианата и 5 вес.% дифенилметан-2,2 - . ,-диизоцианата.

Резиновые грануляты и связующие используют в весовом соотношении 70:30.

ЗО

Прочность при разрыве, удлинение -при разрыве и напряжение сжатия полученной плиты соответствуют приведенным в примере 3 данным.

Пример 6. Повторяют пример 3, однако используют форполимер с содержанием

35 групп NCO 9,9% на основе 632 вес.ч. приведенного в примере 1 полипропйленгликоля и: l

368 вес.ч. смеси иэ 70 вес.% днфенилметан-4,4-диизоцианата и 30 вес.% дифенилметан-2,4 -дииэоцианата. Резиновые грануляты и связующие, используют в весовом соотношении 80:20, Прочность при разрыве, удлинение при раэрьве и напряжение сжатия полученной плиты соответствуют приведенным в примере 3 данным. . 45

Пример 7. Пример 3 повторяют, однако испочьзуют форполимер с содержанием групп NCO 9,8, из 632 вес.ч. упомянутого в примере 1 полипропилеигликоля и 368 вес.ч.

r смеси из 70 вес% дифеиилметан-2,4 -диизоциана-,, та и 30 вес.% дифенилметан-4,4 -диизоцианата.

Резиновые грануляты и связующие используют

s весовом соотношении 90:10.

Прочность при разрьве, удлинение при разрыве и напряжение сжатия полученной плиты соответствуют приведенным в примере 3 данным.

Пример 8. Повторяют пример 3, однако используют упомянутое в примере 2 связую щее (содержанне групп NCO:10,1%) . Резиновые

П р н м е р 9. Повторяют пример 4, однако используют форполимер на основе упомяну-. того полидропиленгликоля и смеси попииэоциаI ната, содержащей 20 вес% дифенилметан-2,4-диизоцианата, 40 вес% дифенилметан-4,4 -дииэоl цианата и 40 вес.% выше двухядерных нолииэоцианатов дифенилметанового ряда.

Физические свойства полученной пли:гы соответствуют указанному в примере 3 образцу.

Te we самые результаты получают в том случае, если используют смесь полиизоцианата, Ф содержащую . а) 80 вес% дифенилметан-2,4I

-динэоцианата, 10 вес% дифенилметан-4,4 -диизоцианата и 10 вес% выше двухядерного полиизоцианата дифенилметанового ряда, б) 20 вес.% дифенилметан-2,4 -дшзоцианата, 70 вес.% дифеI нилметан-4,4 -диизоцианата и 10 вес% выше двухядерного полиизоцианата дифенилметанов ого

/ ряда, в) 20 вес,% днфенилметан-2,4 -диизоцианаt та, 70 вес% дифенилметан 4,4 -диизоцианата и 10 вес.% выше двухядерного полииэоцианата дифенилметанового ряда, г) 40 вес.% ддфенилметан-2,4 -диизоцианата, 30 вес% дифенилметан-4,4 -диизоцианата и 30 вес.% вьппе двухядерного полиизоциапата дифенилметанового ряда.

1,2

4,6

Пример 10. Повторяют пример 3, однако используют лип1ь 50 г описанного в примере

1 связующего вместе с 950 г описанного в примере 3 гранулята.

Полученная плита имеет следующие физические свойства, приведенные ниже.

Прочность на разрыве, кг/м 0,3

Удлинение при разрыве,% 25 напряжение сжатия, кг/см при 20% деформации на сжатие 0,4 при 40% деформации на сжатие при 60% деформации на сжатие

Пример 11. Повторяют пример 3, однако используют 500 г упомянутого в примере

1 связующего вместе с 500 г описанного в примере 3 гранулята, При этом смесь отверждается в закрытой форме. которая имеет сверху и снизу небольшие отверстия для воздуха.

Полученная плита имеет следующие физические свойства, приведенные ниже.

Прочность при разрьве, кг/м 05 — 0,8

Удлинение при разрыве,% 40 —. 70

Напряжение сжатия,кг/мт

735175

7 при 20 o деформации на сжатие 0,6 — 0,8 при 40% деформации на сжатие 1 7 — 2,4 при 60% деформации на сжатие 5,5 7,5

Полимерная композиция дпя получения эластичного материала, включающая резиновые 1о и/или пластмассовые гранулы и содержащий . свободные изоцианатные группы. и отверждаемый под действием влаги полиуретан; о т л ич it ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности материала и улучшения перерабатыва-15 емости композиции, .йоследняя содержит полиуСоставитель Б. Холоденко

Техред С,Мигай . Корректор М. лароши

Редактор М. Новожилова

Заказ 2118/58, Тираж 549

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открьпий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения ретан на основе гидроксилсодержащего простого (поли)эфира и смеси 2,4 - и 4,4 -дииэоцианатдифенилметанов в соотношении соответственно 20-80:20-80 или сочетания указанной смеси динэоцианатов с многоядерными полиизоцианатами дифенилметанового ряда в соотношении соответственно 20-80;10-70:!0-70, а компоненты композиции взяты в следующем количестве, вес..%.

Резиновые и/или пластмас совые гранулы 50 — 95

Полиуретан 5 — 50

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент ФРГ hi 1955267, кл. 39 в 41/04, опублик. 1973 (прототип) .