Полиуретановая композиция

 

Союз Соввтскмк

Соцмалистичвскнк

Рвслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«в 812807 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 020179 (21) 2707323/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень Йо 10

Дата опубликования описания 1503.81 (51)М. Кла

С 08 L 75/04

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений я открытий (5З) ЮК 678. 073 (088, 8) (72) Авторы изобретения

В. К. Ананьев и Л. Н. Малинин

1.- .

Всесоюзный научно-исследовательский Фанститут синтетических смол (71) Заявитель (5 4 ) ПОЛИУРЕТАНОВАЯ КОМПОЭИЦИЯ

Изобретение относится к получению и переработке пластических масс и может быть испольэовано при получении композиционных материалов на основе эластомерных термопластичных полиуретанов, применяемых в машиностроении, в автомобилестроении и других отраслях для производства различных деталей (гидравлических манжет, уплотнительных прокладок, зубчатых звездочек, грязеэащитных чехлов, деталей обуви, гибких листов, шлангов, профилей, пленок и других изделий) методами литья под давлением, экструзии, каландрирования и т.п.

Известна композиция, содержащая термопластичный полиуретан, модифицированный этиленовыми сополимерами (1), Композиция обладает недостаточной морозостойкостью, эластичностью.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является композиция, содержащая термопластичный полиуретан и модификатор. Термопластичный полиуретан (ТПУ) представляет собой продукт взаимодействия сложных олигоэфиров, низкомолекулярных гликолей и диизоцианатов. В качестве модификатора используют мелкоиэмельченные отходы сшитого полиуретана (СПУ) из группы эластомерных, полужестких и жестких пенополиуретанов, а также .невспененных полиуретановых эластомеров. Композиции перерабатываемые методами, пригодными для термопластов, позволяют снизить стоимость изделий из ТПУ без существенного ухудшения таких показателей физико-механических свойств материала, как напряжение при 10П и 300% удлинении и разрушающее напряжение при разрыве. Композиция

15 имеет следующие физико-механические показатели (в скобках даны соответствующие значения этих же показателей для ТПУ без СПУ): напряжение при

100 и 300% удлинении 102 (112) и

20 211 (215) кг/см, удлинение при разрыве 2б2 (500) %, твердость по Шору Д

48 (48) (2), Однако величина относительного удлинения при разрыве таких композиций значительно снижается по сравнению с исходным ТПУ. Кроме того, указанные композиции не позволяют достичь улучшения морозостойкости

ТПУ и улучшения морозостойкости ТПУ

30 и улучшения текучести расплава, 812807 обуславливающей лучшую перерабатываемость композиции.

Цель изобретения - повышение эластичности и снижение истираемости композиции.

Поставленная цель достигается тем, что полиуретановая композиция, включающая термопластичный полиуретан и модификатор, в качестве модификатора содержит продукт взаимодейст-. вия линейного сополимера тетрагидрофурана с молекулярной массой 1000, дифенилметандиизоцианата и диаминрпропана, при следующем соотношении, компонентов, вес.ч:

Термопластичный полиуретан 100

Модификатор 10-50

В качестве модификатора используют мелкоизмельченные отходы производства волокна-спандекс в, виде нестандартных нитей или спутанных бабин, что позволяет одновременно утилизировать отходы этих материалов, В качестве термопластичного полиуретана используют продукт взаимодействия полиэтиленбутиленгликольадипината с молекулярной массой 2000, 1,4-бутандиола и 4,4 ! дифенилметандиизоцианата в соотношении 1:5зб. ПрЕдварительное смешение крошкообразного ТПу с мелковолокнистыми .отходами нитей спан. декс осуществляют в смесителях с вращающимися лопастями, барабанного типа или другой конструкции, обеспечивающей равномерное распределение частиц смешиваемых компонентов.

Перед приготовлением композиции необходима подсушка смеси компонентов в течение 2-4 ч при 80-100 С. о, Приготовление композиции осуществляют при повышенной температуре (в пределах 150-200 С), достаточной для расплавления основного компонента композиции (ТПУ} и проводят на обогреваемых вращающихся вальцах, в смесителях типа Бенбери, в одно или многошнековых экструдерах или непосредствеино в.литьевых машинах со шнековой пластификацией с одновременным получением готовых формованных изделий. Полученную таким образом композицию,эа исключением последнего варианта, подвергают дроблению с помощью ножевого гранулятора в частицы неопределенной формы, либо грануляции на одно-или многошнековом экструдере с получением частиц цилиндрической или какой-либо другой правильной формы, используют

40

55

t0

20 для получения готовых изделий методами литья под давлени м, экструзии, калайдрирования и т.п. При получении композиции могут одновременно вводиться другие обычные модификаторы, такие, как наполнители, красители, стабилизаторы, антистатики,газообразователи, смазки и другие компоненты.

Пример . Полиуретановые нити, полученные известным методом на основе линейного сополимера тетрагидрофуна с молекулярной массой

1000, дифенилметандиизоцианата и диаминопропана с мольным соотношением перечисленных компонентов 1:2:1 и содержащие 853 полимера, измельчают с помощью ножевого гранулятора до размера волокон .< 6 мм по длине.

При этом эластичные полиуретановые нити в виде спутанных бабин предварительно замораживают в жидком азоте с целью перевода их в хрупкое состояние.

10 вес.ч. мелкоизмельченных волокон смешивают в двухлопастном смесителе в течение 0,5 ч со. 100 вес.ч. крошкообразного ТПУ, являю щегося продуктом реакции смешанного сложного олигоэфира полиэтиленбутиленгликольадипината с молеку-, лярной массой 2000, 1,4-бутайдиола и 4,4 -дифенилметандииэоцианата с мольным соотношением перечисленных компонентов 1:5:6. Смесь подсушивают в термошкафу в течение 4 ч при 90оС и пропускают через одношнековый зкструдер с диаметром шнека

25 мм, длиной 20 диаметров и степенью сжатия 3,1 при температуре зон обогрева цилиндра и головки

170-190 С, и скорости вращения шнека 25 об/мин. Композицию, экструдируемую в виде непрерывного жгута диаметром 2,5-4 мм, гранулируют на режущем грануляторе с получением гранул цилиндрической формы высотой 3-5 мм.

В табл. 1 приведена рецептура предлагаемой и известной композиции.

В табл, ? даны физико-механические свойства известной и предлагаемой композиций.

Таким образом, использование полиуретановой композиции позволяет улучшить перерабатываемость ТПУ, повысить эластичность, износостойкость и утилизировать отходы производства волокон спандекс .

Таблица

812807 держание, вес,ч, Е) (1

3 4 5 6 7

Термопластичный полиуретан

100 100 100 100 100 100 100

Модификатор

Предлагаемый

10 33 50 25 45

Известный

Таблица.2 о прнмерам. Показатели

Текучесть расплава при 210еС и.нагруаке 2,16 itr, r/10 мнн Oi70%0<1 7.,6+0,5 5,6й0,5 2,4+0,2

6 0+0 3 0,30+0,050 40t0 0

92+2 94+2 92+2 9212

Твердость по ти-2 усл, вд. 9512 93 2

9612

120+30

Напряжение при 300% удлинении, кгc/см 220 10, 210+30

250Т40 160%20 ЗООЙЗО 200+20 220+20 340i5

420Е40 410+20 450130 415115 35М20 490120

450+30 490«30,. 470230 480+30 270 30 400120

-40ес

85+10

О

100+10

160%20 110110 150415 4ОФ5

135 «+10

75 15

100+10 65+5, 105+5

80+5

0 50+0,05 0,9030,10 75+0,05 Oq 8+0 05 0,65Щ, ОЬ l, 10%0

Формула изобретения

Полиуретановая композиция, включающая термопластичный полиуретан и модификатор, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения эластичности и снижения истираемости композиции, она в качестве модификатора содержит продукт взаимодействия линейного сополимера тетрагидрофурана с молекулярной массой 1000, дифенилметандиизоцианата и диамино45 Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

М 1446586 кл С 08 Ь 75/04, 1976.

2. Патент США М 3935132, 50 кл. 260-2.5, 1976.

Составитель Н. Хрусталева

Техред Н.Ковалева Корректор Г. Назарова

Редактор Н. Минко

Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 688/30

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Напряжение при 1008 удлинении, кгс/см 120 5

Разрушающее напряжение,кгс/см прн +20оС 340140

-40ос 470j40

Относительное удлинение, 8 прн +20ОС 490140

Сопротивление разднру,кгс/см 110Я10 удельное нстнранне, ие /нм сФ3,85М,О5

90 10 12Щ20 . 110110 100+10. 185410

150kl0 215110 180i10 180110 30045 пропана при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Термопластичный полиуретан 100

Модификатор 10-50