PL134953B1 - Method of manufacture of cast urethane elastomers - Google Patents

Method of manufacture of cast urethane elastomers Download PDF

Info

Publication number
PL134953B1
PL134953B1 PL23903482A PL23903482A PL134953B1 PL 134953 B1 PL134953 B1 PL 134953B1 PL 23903482 A PL23903482 A PL 23903482A PL 23903482 A PL23903482 A PL 23903482A PL 134953 B1 PL134953 B1 PL 134953B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
prepolymer
temperature
oligo
amount
glycol
Prior art date
Application number
PL23903482A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL239034A1 (en
Inventor
Slawomir Winiecki
Adolf Balas
Tadeusz Latarski
Elzbieta Boryn
Original Assignee
Politechnika Gdanska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Gdanska filed Critical Politechnika Gdanska
Priority to PL23903482A priority Critical patent/PL134953B1/en
Publication of PL239034A1 publication Critical patent/PL239034A1/en
Publication of PL134953B1 publication Critical patent/PL134953B1/en

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia lanych elastomerów uretanowych zwlaszcza z wykorzystaniem agregatów mieszajaco dozujacych, w skali technicznej.Dotychczas znane sposoby wytwarzania lanych s elastomerów uretanowych polegaja na dzialaniu diizocyjanianami na przyklad diizocyjanianem to- luilenu, 4,4'-diizocyjanianem difenylometanu lub di¬ izocyjanianem 1,5-naftalenu na oligoestrole na przyklad oligo(adypinian etylonu) i oligo(f-kapro- iq laktono)diolu lub oligoeterole na przyklad oligo(oxy- etyleno) glikol i oligo(oxytetrametyleno)glikol przy czym wymienione diizocyjaniany sa uzywane w nadmiarze molowym 100-^400%. Na otrzymane w temperaturze 80—120°C prepolimery o zawartosci 15 wolnych grup izocyjanianowych w przedziale 2,3-:- -l-9,40/o dziala sie nastepnie w wymienionej tempe¬ raturze maloczasteczkowymi przedluzaczami lancu¬ chów na przyklad glikolem 1,4-butylenowym lub 3,5'-dichloro-4,4'-diaminodifenylometanem przy za- 2o chowaniu stosunku molowego NCO : OH czy NCO/NH2w zakresie od 1,01 do 1,1. Nastepnie proces syntezy prowadzi sie dodatkowo w dwóch etapach.W pierwszym etapie mieszanina reakcyjna napel¬ nia sie formy ogrzane do temperatury 100-^120°C 25 i po uzyskaniu wstepnie uformowanego elastomeru uretanowego produkt wyjmuje sie z form i poddaje w drugim etapie dalszemu wygrzewaniu w wymie¬ nionej temperaturze w suszarniach komorowych w czasie do 24godzin. ?() Zblizony do opracowanego sposobu wytwarzania lanych elastomerów uretanowych jest podany w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3179 625. Istota tego wynalazku jest zastosowa¬ nie kwasów o stalej dysocjacji 1X10—5 w ilosci 0,001 -^2°/o jako dodatków dla stabilizacji prepoli- merów uretanowych, przy czym wymienia sie nas¬ tepujace kwasy jako cytrynowy, salicylowy, fosfo¬ rowy oraz bromowodór i fluorowodór.W polskim opisie patentowym numer 120 850 opi¬ sano z kolei sposób wytwarzania kauczuków ure¬ tanowych z kopoliestru blokowego zawierajacego segmenty oligoestru kwasu tereftalowego, jednak wedlug podanego sposobu trudno jest prowadzic proces wytwarzania lanych elastomerów uretano¬ wych w technice z uzyciem agregatów mieszajaco- -dozujacych, gdyz wystepuja duze zmiany lepkosci prepolimeru w czasie.Otrzymane wedlug znanych sposobów lane elasto¬ mery uretanowe charakteryzuja sie niekorzystnym zespolem wlasciwosci przetwórczych, gdyz stezenie wolnych grup izocyjanianowych i lepkosc prepoli- merów zmienia sie w czasie przetwórstwa. Przy za¬ stosowaniu kwasów jako stabilizatorów lepkosci prepolimerów wystepuja dosc dlugie czasy zelowa¬ nia po podaniu maloczasteczkowych przedluzaczy lancuchów. Powoduje to wydluzanie czasu prowa¬ dzenia, syntezy lanych elastomerów uretanowych w pierwszym etapie, co zmniejsza czestotliwosc uzyt¬ kowania form i czyni techniczny proces wytwarza- 134 953s 134 953 4 nia lanych elastomerów uretanowych malo efek¬ tywny technologicznie.Sposób wytwarzania lanych elastomerów ureta¬ nowych z oligoestroli lub oligoeteroli i diizocyja- nianów w obecnosci przedluzacza lancuchów na przyklad glikol 1,4-bytylenowego, 3,3'-dichloro-4,4'- -diaminodifenylometanu, stabilizatora prepolimeru w postaci kwasu fosforowego oraz katalizatora w postaci III-rzedowej aminy na przyklad N-etylo- morfolina i polaczen metaloorganicznych na przy¬ klad dwulaurynianu dwubutylocyny, znamienny tym, ze do diizocyjanianu przy intensywnym mie¬ szaniu dodaje sie poliole w ilosci pozwalajacej na zachowanie stosunku molowego NCO :OH 1,5-5-6 i prowadzi synteze prepolimeru w temperaturze 60-M40°C w czasie 54-60 minut przy prózni ponizej 30 mPa, po czym do otrzymanego prepolimeru do¬ daje sie czystego kwasu fosforowego i/lub w pos¬ taci roztworu w oligo (oksypropyleno) glikolu o ma¬ sie molowej 1000-5-2000 w ilosci 0,01-i- 0,1% wago¬ wych.Otrzymany prepolimer o stabilnych wlasnosciach przetwórczych ogrzany do temperatury 80^-100°C miesza sie z ogrzanymi do temperatury okolo 115°C maloczasteczkowymi przedluzaczami lancuchów z rozpuszczonymi w nich katalizatorami. Ciekla mieszanine reaktywna zlozona z prepolimeru i ma- loczasteczkowych przedluzaczy lancuchów, uzytych w takiej ilosci, aby stosunek molowy NCO i OH(NH2) wynosi '1,01-5-1,1 (2,2) napelnia sie formy ogrzane do temperatury 9Q-5-120°C i po 10-^60 mi¬ nutach ksztaltka wstepnie usieciowanego elastome¬ ru uretanowego wyjmuje sie z formy, przenosi do suszarki komorowej oraz prowadzi proces syntezy w temperaturze 90-5-120°C, w czasie 6-1-24 godzin.Katalizator w postaci III rzedowej aminy stosuje sie w ilosci 0,54-2,5 moli/l mol kwasu fosforowego, zas ilosc katalizatora metaloorganicznego wynosi od 0,0005—0,005 g/l g wolnych grup izocyjanianowych prepolimeru.Jako oligoestrole stosuje sie oligo/adypinian ety¬ lenu kooligomer adypinianu etylenu z tereftalanem etylenu, oligo (e-kaprolekton)diol. Jako oligoeterole stosuje si^ oligo(oksyetylenoglikol, oligo) oksytetra- metyleho)gIikol. Jako diizocyjaniany stosuje sie 4,4'-diizocyjanian difenylometanu, diizocyjanian to- luilenu.Zalety sposobu wedlug wynalazku polegaja na tym, ze po zastosowaniu zespolu katalizatorów III-rzedowej aminy i polaczenia metaloorganiczne¬ go, dobranych w odpowiednich ilosciach wyraznie niweluje sie efekt wydluzania czasu syntezy elasto¬ merów uretanowych w formie spowodowany przez uzycie kwasu fosforowego jako stabilizatora wlas¬ nosci przetwórczych prepolimeru. Uzycie wymie¬ nionych katalizatorów skraca czas syntezy elasto¬ merów uretanowych prowadzony w formie, zwie¬ ksza efektywnosc techniczna procesu wytwarzania elastomerów uretanowych, gdyz zwieksza wielo¬ krotnosc uzycia form. Zastosowanie kwasu fosforo¬ wego jako stabilizatora w postaci roztworu w oli- goeterolach pozwala ponadto na latwe i szybkie jego rozprowadzenie w prepolimerze bez obawy za¬ chodzenia zmian spowodowanych dzialaniem kwasu fosforowego. Zaleta wedlug wynalazku jest rów¬ niez i to, ze wprowadzenie diizocyjanianu do reak¬ tora jako pierwszego skladnika i nastepnie dopiero oHgoestrolu lub oligoeterolu zapobiega przypadko¬ wemu zzelowaniu produktu w reaktorze i tym sa- i mym w przewodach agregatu, co czyni proces syn¬ tezy lanych elastomerów uretanowych bardziej bezpieczny i zapobiega powstawaniu niedroznosci przewodów i zaworów oraz pomp agregatu miesza- jaco-dozujacego. io Sposób wedlug wynalazku ilustruja nastepujace przyklady.Przyklad I. Do reaktora stalowego agregatu o pojemnosci 100 1 wyposazonego w mieszadlo o 40 obr/minute termometr, cieczowskaz i plaszcz 15 grzejny wprowadza sie 21,9 kg 4,4'-diizocyjanianu difenylometanu i ogrzewa do temperatury 60°C, nastepnie przy intensywnym mieszaniu dodaje 50 kg odwodnionego oligo(adypinianu) etylenu o masie molowej 2000 ogrzanego do temperatury 120°C 20 i prowadzi proces syntezy w temperaturze do 135°C w czasie 15 minut. Przy intensywnym mieszaniu dodaje sie nastepnie 0,036 kg kwasu fosforowego i równoczesnie schladza otrzymany prepolimer do temperatury 100°C. Po 10 minutach prepolimer 25 odgazowuje sie przy prózni ponizej 30 mPa przez 15 minut. Po zakonczeniu procesu otrzymuje sie prepolimer posiadajacy stezenie wolnych grup NCO=6,8±0,2°/o, charakteryzujacy sie stabilnoscia wlasciwosci przetwórczych w temperaturze 100°C ag w czasie do 24 godzin.Równolegle z przygotowaniem prepolimeru do drugiego reaktora agregatu o pojemnosci 100 1 z po¬ dobnym wyposazeniem jak przy otrzymywaniu pre¬ polimeru wprowadza sie 10 kg glikolu 1,4-butyle- 35 nowego i ogrzewa do temperatury 40°C, a nastepnie przy intensywnym mieszaniu dodaje sie 0,025 kg dwulaurynianu dwubutylocyny i 0,125 kg N-etylo- morfoliny i miesza przez minimum 15 minut. Nas¬ tepnie wlacza sie uklad dozujacy agregatu i doko- 40 nuje skalowania polegajacego na dokladnym usta¬ leniu wydajnosci pomp dozujacych prepolimer i glikol, aby stosunek molowy NCO : OH wyplywa¬ jacy z glowicy agregatu mieszaniny reaktywnej wynosil 1,07. Mieszanina reaktywna napelnia sie 41 formy ogrzane do temperatury 110°C. Po 30 minu¬ tach wstepnie uformowane ksztaltki elastomerów uretanowych wyjmuje sie z form i umieszcza w suszarni komorowej o temperaturze 110°C oraz pro¬ wadzi proces ogrzewania w czasie 24 godzin. W re- 50 zultacie otrzymuje sie lany elastomer uretahowy o nastepujacych wlasnosciach: Twardosc w °ShA — — 80, naprezenie przy 100% wydluzenia — 5,1 MPa wytrzymalosc w chwili zerwania 36 MPa, wydlu¬ zenie wzgledne przy zerwaniu 470%, trwale wydlu- zenie wzgledne po zerwaniu 13%, wytrzymalosc na rozdzieranie 66 kN/cm, elastycznosc 24%.Przyklad II. Do reaktora stalowego agregatu o pojemnosci 100 1 wyposazonego jak w przykla¬ dzie I wprowadza sie 8,7 kg diizocyjanianu tolu- ilenu w postaci mieszaniny izomerów 2,4 — 80% i 2,6 — 20% i ogrzewa do temperatury 60°C. Nas¬ tepnie przy intensywnym mieszaniu dodaje sie od¬ wodnionego oligoadypinianu etylenu o masie molo¬ wej 2000, ogrzewa do temperatury 60°C i ciagle 0 mieszajac prowadzi synteze prepolimeru w tempe-1S4953 1 5 t « 25 30 mriiturze nie Naslepwiebprzy i in^ens^wryra Jmieszariiil dodaje ^ie - P&%. roztworu tarasufjtosibjjoirógo oligooksyprdpy- lenugiikolufó^tnasie mclnu^ 1000 w ilosci 0^35*kg -?tepo :10 jniniltdotL ipiesjsania ' w temperaturze 75—£ 5; —80°C odgazowuje prepo^nM^t^i^zssie^-jniininiiim ., otrzymuje^ 5jet prepojimer t p, t stezeniu two^n^ch grup W drugim reaktorze agregatu ó pójemiipSci 100 l. 10 umieszcza sie 15 kg 3,3'-dicnioro 4,V-diaminbdife- ;* nS^brhe&nu^ stapia d^rzew^j^c ^o teliiperatury i llb^Na^p^^ ^o^jac^a^egatu dokonujac skalowania^ polegajlafcegóJna dokladnym = ustalaniu: ipomp^dozujacych prepolimeru d diaminy^, 15 i^brstosunek,molawy[ilvCO douNHi w^mieszaniliie reaktywnejnwyplywajacej; ze glowicy agregatu, wy¬ nosil 1,25. Ciekla mieszanine reaktywna wyplywa¬ jaca z glowicy agregatu napelnia sie formy ogrza¬ ne do temperatury 110°C. Po 60 minutach wstepnie * uformowana ksztaltke elastomeru uretanowego wyjmuje sie ostroznie z formy i umieszcza w, su¬ szarni komorowej o temperaturze 100°jC i prowadzi proces ogrzewania v: czasie 24 godzin. W rezultacie otrzymuje sie lany elastomer uretanowy o naste¬ pujacych wlasciwosciach makroskopowych: Twar¬ dosc w °ShA — 88, naprezenie przy 100% wydlu¬ zenia 4,1 MPa, wytrzymalosc w chwili zerwania — — 33 MPa, wydluzenie wzgledne przy zerwaniu 620%, trwale wydluzenie wzgledne po zerwaniu — — 8%, wytrzymalosc na rozdzieranie 30 KN/cm, elastycznosc — 28%.Przyklad III. Do reaktora stalowego agregatu o pojemnosci 100 1 z wyposazeniem jak w przykla¬ dzie I wprowadza sie 21,9 kg 4,4'-diizocyjanianu 35 difenylometanu i ogrzewa do temperatury 45°C.Nastepnie przy intensywnym mieszaniu dodaje sie 50 kg odwodnionego oligo(f-kaprolaktonu) diolu o masie molowej 2000 i temperaturze 65°Ci prowadzi reakcje w czasie do 60 minut w temperaturze 75— ^ —80°C. Przy intensywnym mieszaniu dodaje sie nastepnie 80% roztwór kwasu fosforowego w oli- go(oksypropyleno)gligolu o masie molowej M=2000 w ilosci 0,043 kg i miesza w czasie 10 minut w tem¬ peraturze 75—80°C, a nastepnie odgazowuje w 45 czasie 15 minut przy prózni ponizej 30 mPa i ustala temperature prepolimeru na 80°C. W rezultacie otrzymuje sie prepolimer o zawartosci wolnych grup NCO = 7,3±0,2%.W drugim reaktorze agregatu o poj. 100 1 z po¬ dobnym wyposazeniem jak w przykladzie I umiesz¬ cza sie 10 kg glikolu 1,4-butylenowego i ogrzewa do temperatury 40°C, a nastepnie przy intensyw¬ nym mieszaniu dodaje 0,04 kg fenylopropionianu rteciowego i 0,25 kg N-etylomorfoliny i miesza w ciagu 15 minut. Nastepnie wlacza sie uklad do¬ zujacy agregatu dokonujac skalowania polegajace¬ go na dobraniu odpowiednich wydajnosci pomp prepolimeru i glikolu aby koncowy stosunek mo¬ lowy NCO : OH wynosi 1,07. Ciekla mieszanine re¬ aktywna wyplywajaca z glowicy agregatu napelnia . sie formy ogrzane do temperatury 110°C i po 30 minutach ostroznie wyjmuje sie ksztaltke wstepnie uformowanego elastomer*? tiretanowego* • i nastepnie umieszcza w suszarni komorowej ociemj &m* 50 55 60 peralwrze*llQoC:l3pi0^^ CMfcie do 24 godzin.; Wjroeqlt*cieuDtr^^ toraieitt/uifcliWftowy-son mstQt^%W^ty&^iw&<&wh: ; Twardosc.?w Q$hAci$nWi\*iftpcqfem£, przy 1QQ% wy- dluztoij&zw 6 Jtf^;^^t»z^ii^Jtó^;wcchwUi z^rwa- ;nia^i85 MPa, wydluzam;-iwtJgledne przy zejwa- niu *et 526%, trwale'wysluzenie cnor zerwaniu-— ^[B%, wytrzymalosc jmi rozdzieranie r* 70oRN/jQm, j ^astycziiosc ~j- 38Wi:u-^;;.i:£;;.;,! ii."..** v? .i/.^-ro-i-j ton P r,*y Jsl .fca&c iy,^ dq : re^tetorja *agregatu*,O;, po- jemaosokJOO 1 z jwyposazeniem jak w &wkl&nzte I :^wprowadza sie 15,3 -,kg! iliizooyjanianu tpiuilenu w postaci mieszaniny izomejrów! 2,4 -b-c80% ijtifi.— r. rr- \ 20«/« i < ogrzewa do;lemBeifttury 40?Q, nastepnie vprzyintensywnym¦.jtme&aa&nt&od^&Mk&g odwod- '.nioofigo pligo/^csytejraniffetylenoygiticalu : o ::-..molowej'jtó0p o^B»nego^dtempej!»ttiryi 4§?Cii pro¬ wadzi proces syntezy prepolimerów w temperatu¬ rze 75—80°C w czasie 20 minut. Nastepnie przy intensywnym mieszaniu dodaje sie 80% roztwór kwasu fosforowego oligo/oksypropyleno/glikolu o masie molowej M=1000 w ilosci 0,04 kg i miesza w temperaturze 75—80°C w czasie 10 minut, a nas¬ tepnie odgazowuje w czasie 15 minut przy prózni ponizej 30 MPa i ustala temperature prepolimeru na 80°C. W rezultacie otrzymuje sie prepolimer uretanowy o zawartosci grup NCO = 5,1±0,2.W drugim reaktorze agregatu o pojemnosci 100 1 z wyposazeniem jak w przykladzie I umieszcza sie 15 kg 3,3'-dichloro-4,4,-diaminodifenylometanu i ogrzewa do temperatury 115°C, a nastepnie wlacza uklad dozujacy agregatu ustalajac wydajnosc pomp prepolimeru i dwuaminy w taki sposób, aby kon¬ cowy stosunek molowy NCO : NHj w mieszaninie reakcyjnej wyplywajacej z mieszaniny agregatu wynosil 1,25. Ciekla mieszanine reaktywna wyply¬ wajaca z glowicy agregatu napelnia sie formy ogrzane do temperatury 100°C i po 30 minutach wstepnie uformowane ksztaltki elastomeru ureta¬ nowego wyjmuje sie z formy i umieszcza w su¬ szarni komorowej o temperaturze 100°C i ogrzewa w czasie 24 godzin. W rezultacie otrzymuje sie lany elastomer uretanowy o nastepujacych wlasciwo¬ sciach: Twardosc w °ShA — 90 naprezenie przy 100%, wydluzenie — 8,5 MPa, wytrzymalosc w chwili zerwania — 34 MPa, wydluzenie wzgledne przy zerwaniu — 330%, trwale wydluzenie wzgle¬ dne — 4%, wytrzymalosc na rozdzieranie — — 45KN/cm, elastycznosc — 33%.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania lanych elastomerów ure- tanowych z oligoestroli lub oligoeteroli i diizocyja- nianów w obecnosci przedluzacza lancuchów jak glikolu 1,4-bytylenowego, 3,3'-dichloro-4,4'-diamino- difenylometanu, stabilizatora prepolimeru w pos¬ taci kwasu fosforowego oraz katalizatora w postaci III-rzedowej aminy, na przyklad N-etylomorfolina i. polaczen metaloorganicznych jak dwulaurynianu dwubutylocyny, znamienny tym, ze do diizocyja- nianu przy intensywnym mieszaniu dodaje sie po- liole w ilosci pozwalajacej na zachowanie stosunku molowego NCO : OH 1,5—6 i prowadzi synteze pre- poJimtedDlw temperaturze 60—140°C w czasie 5— ,—60 minut, przy prózni ponizej 30 mPa, po czym134 953 7 8 do otrzymanego prepolimeru dodaje sie czystego kwasu fosforowego i/lub w postaci roztworu w o'M- go/oksypropyleno/glikolu o masie molowej 1000— —2000, w ilosci 0,01—Q,l°/c wagowych zas otrzymany prepolimer o stabilnych wlasnosciach przetwórczych ogrzany do temperatury 80—100°C miesza sie z ogrzanym do temperatury okolo 115°C maloczas- teczkowymi przedluzaczami lancuchów z rozpusz¬ czonymi w nich katalizatorami, po czym ciekla mieszanina reaktywna zlozona z prepolimeru i ma- loczasteczkowych przedluzaczy lancuchów, uzytych w takiej ilosci aby stosunek molowy NCO : OH (NH2) wynosil 1,01—1,1 (2,2), napelnia sie formy ogrzane do temperatury &Q—120°C i po 10—60 mi¬ nutach ksztaltke wstepnie usieciowanego elastome¬ ru uretanowego wyjmuje sie z formy, przenosi do suszarki komorowej oraz prowadzi proces syntezy w temperaturze 90—120°C w czasie 6—~4 godzin, przy czym katalizator w postaci III-rzedowej aminy stosuje sie w ilosci 0,5—2,5 moli/l mol kwasu fos¬ forowego, zas ilosc katalizatora metaloorganicznego $ wynosi od 0,0005—0,005 g/l g wolnych grup izocy- janianowych prepolimeru. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako oligoestrole stosuje sie oligo/adypinian etylenu, kooligomer adypinianu etylenu z tereftalanem ety¬ lenu, oligo(f-kaprolaktanu). 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako oligoeterole stosuje sie oligo/oksyetylenoglikol, oligo/oksytetrametyleno/glikol. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako diizocyjaniany stosuje sie 4,4'-diizocyjanian difenylometanu, diizocyjanian toluilenu. 10 20 OZGraf. Z.P. Dz-WO, Z. B73 (65+15) 8.86 C«iftft IW il PLThe subject of the invention is a process for the production of cast urethane elastomers, especially with the use of mixing and dosing aggregates, on a technical scale. Hitherto known methods for the production of cast urethane elastomers consist in the treatment with diisocyanates, for example with toluene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate or 1,5-naphthalene isocyanate to oligoestroles, for example oligo (ethylone adipate) and oligo (f-caproiq lactone) diol or oligoetherols, for example oligo (oxyethylene) glycol and oligo (oxytetramethylene) glycol, the mentioned diisocyanates being used in 100- ^ 400% molar excess. The prepolymers obtained at a temperature of 80-120 ° C with a content of 15 free isocyanate groups in the range of 2.3 - -1-9.40% are then treated at the above-mentioned temperature with low molecular weight chain extenders, for example with glycol 1, With 4-butylene or 3,5'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane with a molar ratio of NCO: OH or NCO / NH2 ranging from 1.01 to 1.1. Then, the synthesis process is additionally carried out in two stages. In the first stage, the reaction mixture is filled into molds heated to a temperature of 100-120 ° C, and after obtaining the preformed urethane elastomer, the product is removed from the molds and subjected to further heating in the second stage. of said temperature in drying chambers for up to 24 hours. A similar approach to the developed process for the production of cast urethane elastomers is given in the United States Patent No. 3,179,625. The essence of this invention is the use of 1X10-5 acids with a constant dissociation rate of 0.001-2% as additives for stabilization. urethane prepolymers, where the following acids are mentioned as citric, salicylic, phosphoric, as well as hydrogen bromide and hydrogen fluoride. Polish patent specification No. 120 850 describes, in turn, a method of producing urethane rubbers from a block copolyester containing oligoester segments of terephthalic acid, however, according to the above-mentioned method, it is difficult to carry out the process of producing cast urethane elastomers in the technique with the use of mixing-dosing aggregates, because there are large changes in the viscosity of the prepolymer with time. The cast urethane elastomers obtained according to known methods are characterized by an unfavorable complex of properties. processing, because the concentration of free isocyanate groups and the viscosity of the prepolymers changes during processing. With the use of acids as viscosity stabilizers of the prepolymers, rather long gelling times occur after the administration of small molecule chain extenders. This lengthens the lead time for the synthesis of cast urethane elastomers in the first step, which reduces the mold life and makes the technical process of producing cast urethane elastomers technologically ineffective. of oligoestrols or oligoetherols and diisocyanates in the presence of a chain extender, for example, 1,4-byylene glycol, 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane, phosphoric acid prepolymer stabilizer and 3rd order catalyst amines, for example, N-ethylmorpholine and organometallic compounds, for example, dibutyltin dilaurate, characterized in that polyols are added to the diisocyanate with vigorous stirring in an amount that allows the NCO: OH molar ratio of 1.5-5-6 and synthesizes the prepolymer at a temperature of 60-M40 ° C for 54-60 minutes at a vacuum below 30 mPa, and then adds not pure phosphoric acid and / or in the form of an oligo (oxypropylene) glycol solution with a molar mass of 1000-5-2000 in the amount of 0.01-0.1% by weight. The obtained prepolymer with stable processing properties heated to a temperature of 80 ° C -100 ° C is mixed with small-molecule chain extenders with catalysts dissolved therein, heated to a temperature of approximately 115 ° C. A liquid reactive mixture consisting of a prepolymer and small-molecule chain extenders, used in such an amount that the molar ratio of NCO and OH (NH2) is 1.01-5-1.1 (2.2), the molds heated to a temperature of 9Q are filled -5-120 ° C and after 10-60 minutes, the pre-cross-linked urethane elastomer part is removed from the mold, transferred to a chamber dryer and the synthesis process is carried out at a temperature of 90-5-120 ° C, for 6-1 -24 hours. Catalyst in the form of third order amine is used in the amount of 0.54-2.5 mol / l mol of phosphoric acid, and the amount of organometallic catalyst is from 0.0005-0.005 g / l g of free isocyanate groups of the prepolymer. sie oligo / ethylene adipate cooligomer of ethylene adipate with ethylene terephthalate, oligo (ε-caprolectone) diol. The oligoetherols used are oligo (oxyethylene glycol, oligo) oxytetramethyl) glycol. The diisocyanates used are 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, toluene diisocyanate. The advantages of the process according to the invention are that after using a combination of tertiary amine catalysts and an organometallic link, selected in appropriate amounts, the time-extending effect is clearly eliminated. The synthesis of urethane elastomers in the form was caused by the use of phosphoric acid as a stabilizer for the processing properties of the prepolymer. The use of the above-mentioned catalysts shortens the synthesis time of urethane elastomers carried out in the mold, and increases the technical efficiency of the process of producing urethane elastomers, as it increases the number of times the mold is used. Furthermore, the use of phosphoric acid as a stabilizer in the form of a solution in oligoetherols allows its easy and quick distribution in the prepolymer without the risk of changes caused by the action of phosphoric acid. An advantage according to the invention is also that the introduction of the diisocyanate into the reactor as the first component and then only the Hgoestrol or oligoether prevents the accidental gelling of the product in the reactor and thus in the aggregate conduits, which makes the synthesis process possible. cast urethane elastomers more secure and prevents blockage of lines and valves, and pumps in the mixing and dosing unit. The method according to the invention is illustrated by the following examples: Example 1 A reactor of a steel chiller with a capacity of 100 liters, equipped with a 40 rpm stirrer, a thermometer, a liquid level gauge and a heating jacket, is loaded with 21.9 kg of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and heated to temperature of 60 ° C, then 50 kg of dehydrated ethylene oligo (adipate) with a molar mass of 2000 heated to the temperature of 120 ° C and the synthesis process carried out at the temperature of 135 ° C for 15 minutes. While stirring vigorously, 0.036 kg of phosphoric acid are then added and the prepolymer obtained is simultaneously cooled to 100 ° C. After 10 minutes, the prepolymer is degassed at a vacuum of less than 30 mPa for 15 minutes. After the end of the process, a prepolymer is obtained having the concentration of free NCO groups = 6.8 ± 0.2 ° / o, characterized by the stability of processing properties at a temperature of 100 ° C for up to 24 hours. Simultaneously with the preparation of the prepolymer for the second reactor of the aggregate with the capacity of 100 liters with similar equipment as for the preparation of the polymer, 10 kg of 1,4-butylene glycol are added and heated to 40 ° C, then 0.025 kg of dibutyltin dulaurate and 0.125 kg of N-N are added with vigorous stirring. ethyl morpholine and mixed for a minimum of 15 minutes. The dosing system of the aggregate is switched on immediately and the scaling is performed by precisely adjusting the efficiency of the dosing pumps for the prepolymer and glycol so that the molar ratio of NCO: OH flowing from the head of the reactive mixture aggregate is 1.07. The reactive mixture was filled into 41 molds heated to 110 ° C. After 30 minutes, the pre-formed shapes of urethane elastomers are removed from the molds and placed in a drying chamber at 110 ° C, and the heating process is carried out for 24 hours. As a result, a cast urethane elastomer is obtained with the following properties: Hardness in ° ShA - - 80, stress at 100% elongation - 5.1 MPa, strength at break 36 MPa, relative elongation at break 470%, permanent extension - relative tear after break 13%, tear strength 66 kN / cm, flexibility 24%. Example II. 8.7 kg of tolylene diisocyanate in the form of a mixture of 2.4-80% and 2.6-20% isomers are introduced into the reactor of a steel aggregate with a capacity of 100 liters, equipped as in Example 1, and heated to a temperature of 60 ° C. After vigorous stirring, dehydrated ethylene oligoadipate with a molar mass of 2000 is added, heated to 60 ° C and, while stirring, the prepolymer is synthesized at a temperature of 1S4953 1 5 t 25 30 ml. Naslepwiebp and others. ^ wryra Jyszneil adds ^ ie - P &%. a solution of terracufitosibjorógo, oligo-oxyprdpy-lenugiikolufo mcln 1000 in the amount of 0-35 * kg -tepo: 10 µniniltdotL and sucking at a temperature of 75- £ 5; -80 ° C degassing of the pre-poo, nM, t, and the amount of the pre-poo, the tp is obtained, the concentration of two groups is obtained. In the second reactor of the aggregate, half a volume of 100 liters, 15 kg are placed 3.3 '-dicnioro 4, V-diaminbdife-; * nS ^ brhe & nu ^ fuses t ^ j ^ c ^ o teliiperatura and llb ^ Na ^ p ^^ ^ o ^ jac ^ a ^ egate by scaling ^ relying on accurate = determining: and the dosing pumps of the diamine prepolymer, 15 and the molar ratio [ilvCO douNHi in the effluent reactive mixture; from the head of the aggregate, it was 1.25. The liquid reactive mixture flowing from the head of the aggregate fills the molds heated to a temperature of 110 ° C. After 60 minutes, the pre-formed shape of the urethane elastomer is carefully removed from the mold and placed in a 100 ° C chamber drying room and heated for 24 hours. The result is a mastic urethane elastomer with the following macroscopic properties: Hardness in ° ShA - 88, stress at 100% elongation 4.1 MPa, strength at break - 33 MPa, relative elongation at break 620% , permanent relative elongation at break - - 8%, tear strength 30 KN / cm, flexibility - 28%. Example III. 21.9 kg of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate are introduced into the reactor of a steel aggregate with a capacity of 100 liters and the mixture is heated to 45 ° C. 50 kg of dehydrated oligo (f -caprolactone) diol with a molar mass of 2000 and a temperature of 65 ° C and reacted for up to 60 minutes at a temperature of 75 ° -80 ° C. With vigorous stirring, an 80% solution of phosphoric acid in oligo (oxypropylene) glycol with a molar mass of M = 2,000, in an amount of 0.043 kg, is then added, and the mixture is stirred for 10 minutes at 75-80 ° C., and then degassed at 45 ° C. time for 15 minutes with a vacuum below 30 mPa and sets the temperature of the prepolymer to 80 ° C. As a result, a prepolymer is obtained with the content of free NCO groups = 7.3 ± 0.2%. In the second reactor of the aggregate with a capacity of 100 liters with similar equipment as in Example 1 are placed 10 kg of 1,4-butylene glycol and heated to 40 ° C, then 0.04 kg of mercuric phenylpropionate and 0.25 kg of mercury are added with vigorous stirring. N-Ethylmorpholine and stirred for 15 minutes. Then the dosing system of the aggregate is turned on, making the scaling by selecting the appropriate capacities of the prepolymer and glycol pumps so that the final NCO: OH molar ratio is 1.07. The liquid reactive mixture flowing from the head of the unit is filled. heated to 110 ° C and after 30 minutes carefully remove the pre-formed elastomer part *? llQoC: l3pi0 ^^ CMfcie to 24 hours; Wjroeqlt * cieuDtr ^^ toraieitt / uifcliWftowy-son mstQt ^% W ^ ty & ^ iw & <&wh:; Hardosc.?w Q $ hAci $ nWi \ * iftpcqfem £, at 1QQ% exp- dluztoij & zw 6 Jtf ^; ^^ t »z ^ ii ^ Jtó ^; wcchwUi with ^ break ^ i85 MPa, lengthen; -iwtJgene at cracking * et 526%, permanent elongation cnor breaking-— ^ [B%, tear strength r * 70oRN / jQm, j ^ asthicity ~ j-38Wi: u - ^ ;;. i: £ ;;. ;,! ii. ".. ** v? .i /.^- ro-ij ton P r, * y Jsl .fca & c iy, ^ dq: re ^ tetorja * aggregate *, O ;, pojemaosokJOO 1 with j equipment as in & wkl & nzte I: ^ 15.3 kg! iliizooyjanianu tpiuilene is introduced in the form of a mixture of isomers! 2,4 -b-c80% ijtifi - r. rr- \ 20 «/« and <heated to; lemBeifttury 40? Q, then in the intensive.jtme & aa & nt & od ^ & Mk & g dehydrated- '.nioofigo pligo / ^ csytejraniffetylenoygiticalu: o :: - .. molar'jtó0p o ^ B »dtempej!» ttiryi 4§? 75-80 ° C for 20 minutes Then, with vigorous stirring, 80% oligo / oxypropylene / glycol phosphoric acid solution with molar mass M = 1000 is added in the amount of 0.04 kg and stirred at 75-80 ° C for 10 minutes. minutes, and then degasses for 15 minutes at a vacuum below 30 MPa and sets the temperature of the prepolymer to 80 ° C. As a result, a urethane prepolymer is obtained with the content of NCO groups = 5.1 ± 0.2. in the second reactor of the aggregate with a capacity of 100 1 with accessories as in example I. 15 kg of 3,3'-dichloro-4,4, -diaminodiphenylmethane are placed and heated to 115 ° C, then the dosing system of the aggregate is turned on, adjusting the efficiency of the prepolymer and diamine pumps so that the final molar ratio NCO: NHj in the reaction mixture flowing from the aggregate mixture was 1.25. The liquid reactive mixture flowing from the head of the aggregate is filled into the molds heated to a temperature of 100 ° C and after 30 minutes the pre-formed shapes of urethane elastomer are removed from the mold and placed in a drying chamber at a temperature of 100 ° C and heated for 24 hours. hours. The result is a mastic urethane elastomer with the following properties: Hardness in ° ShA - 90 stress at 100%, elongation - 8.5 MPa, strength at break - 34 MPa, relative elongation at break - 330%, permanent elongation relative ¬ dne - 4%, tear strength - - 45KN / cm, flexibility - 33%. Patent Claims 1. Manufacturing of cast urethane elastomers from oligoestrols or oligoetherols and diisocyanates in the presence of a chain extender such as 1,4-byylene glycol , 3,3'-dichloro-4,4'-diamino-diphenylmethane, a stabilizer for a phosphoric acid prepolymer and a tertiary amine catalyst, for example N-ethylmorpholine, and organometallic connections such as dibutyltin bisaurate, characterized by that polyols are added to the diisocyanate with vigorous stirring in an amount that allows to keep the molar ratio of NCO: OH 1.5-6 and the synthesis is carried out pre-poJimtedDl at a temperature of 60-140 ° C for 5-60 minutes t, at a vacuum below 30 mPa, then, to the obtained prepolymer, pure phosphoric acid and / or in the form of a solution in o'M - oxypropylene / glycol with a molar mass of 1000-2000, in the amount of 0.01 -Q.1% by weight, and the obtained prepolymer with stable processing properties, heated to a temperature of 80-100 ° C, is mixed with low-molecular chain extenders heated to a temperature of about 115 ° C with catalysts dissolved in them, and then a liquid mixture reactive consisting of a prepolymer and small-molecule chain extenders, used in such an amount that the molar ratio NCO: OH (NH2) is 1.01-1.1 (2.2), the molds are heated to a temperature of & Q-120 ° C and after 10-60 minutes, the pre-cross-linked urethane elastomer shape is removed from the mold, transferred to a drying chamber and the synthesis process is carried out at 90-120 ° C for 6-4 hours, the catalyst in the tertiary form amines are used in an amount of 0.5-2.5 mol / l 1 phosphoric acid and the amount of organometallic catalyst A is from 0.0005 to 0.005 g / l g of free isocyanate groups of the prepolymer. 2. The method according to claim The process of claim 1 wherein the oligoestrols are oligo / ethylene adipate, ethylene adipate cooligomer with ethylene terephthalate, oligo (β-caprolactan). 3. The method according to p. The process of claim 1, wherein oligo / oxyethylene glycol, oligo / oxytetramethylene / glycol are used as oligoetherols. 4. The method according to p. The process of claim 1, wherein the diisocyanates are 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, toluene diisocyanate. 10 20 OZGraf. Z.P. Dz-WO, Z. B73 (65 + 15) 8.86 C iftft IW and PL

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania lanych elastomerów ure- tanowych z oligoestroli lub oligoeteroli i diizocyja- nianów w obecnosci przedluzacza lancuchów jak glikolu 1,4-bytylenowego, 3,3'-dichloro-4,4'-diamino- difenylometanu, stabilizatora prepolimeru w pos¬ taci kwasu fosforowego oraz katalizatora w postaci III-rzedowej aminy, na przyklad N-etylomorfolina i. polaczen metaloorganicznych jak dwulaurynianu dwubutylocyny, znamienny tym, ze do diizocyja- nianu przy intensywnym mieszaniu dodaje sie po- liole w ilosci pozwalajacej na zachowanie stosunku molowego NCO : OH 1,5—6 i prowadzi synteze pre- poJimtedDlw temperaturze 60—140°C w czasie 5— ,—60 minut, przy prózni ponizej 30 mPa, po czym134 953 7 8 do otrzymanego prepolimeru dodaje sie czystego kwasu fosforowego i/lub w postaci roztworu w o'M- go/oksypropyleno/glikolu o masie molowej 1000— —2000, w ilosci 0,01—Q,l°/c wagowych zas otrzymany prepolimer o stabilnych wlasnosciach przetwórczych ogrzany do temperatury 80—100°C miesza sie z ogrzanym do temperatury okolo 115°C maloczas- teczkowymi przedluzaczami lancuchów z rozpusz¬ czonymi w nich katalizatorami, po czym ciekla mieszanina reaktywna zlozona z prepolimeru i ma- loczasteczkowych przedluzaczy lancuchów, uzytych w takiej ilosci aby stosunek molowy NCO : OH (NH2) wynosil 1,01—1,1 (2,2), napelnia sie formy ogrzane do temperatury &Q—120°C i po 10—60 mi¬ nutach ksztaltke wstepnie usieciowanego elastome¬ ru uretanowego wyjmuje sie z formy, przenosi do suszarki komorowej oraz prowadzi proces syntezy w temperaturze 90—120°C w czasie 6—~4 godzin, przy czym katalizator w postaci III-rzedowej aminy stosuje sie w ilosci 0,5—2,5 moli/l mol kwasu fos¬ forowego, zas ilosc katalizatora metaloorganicznego $ wynosi od 0,0005—0,005 g/l g wolnych grup izocy- janianowych prepolimeru. Claims 1. Process for the preparation of cast urethane elastomers from oligoestrols or oligoetherols and diisocyanates in the presence of a chain extender such as 1,4-byylene glycol, 3,3'-dichloro-4,4'-diamino-diphenylmethane, prepolymer stabilizer in in the form of phosphoric acid and a catalyst in the form of a tertiary amine, for example N-ethylmorpholine, and organometallic bonds such as dibutyltin dilaurate, characterized in that the diisocyanate is added to the diisocyanate with vigorous stirring in an amount that allows the molar ratio to be maintained NCO: OH 1.5-6 and synthesized pre-poIedDl at the temperature of 60-140 ° C for 5-, -60 minutes, with a vacuum below 30 mPa, and then pure phosphoric acid is added to the prepared prepolymer and / or in the form of a solution in o'M- / oxypropylene / glycol with a molar mass of 1000-2000, in the amount of 0.01-0.1 ° / c by weight, while the obtained prepolymer with stable processing properties, heated to a temperature of 80-100 ° C to me It is mixed with chain extenders heated to a temperature of about 115 ° C with catalysts dissolved in them, and then a liquid reactive mixture consisting of a prepolymer and low molecular weight chain extenders, used in such an amount that the molar ratio of NCO: OH (NH2 ) was 1.01-1.1 (2.2), the molds heated to the temperature of 120 ° C are filled and after 10-60 minutes the pre-cross-linked urethane elastomer shape is removed from the mold and transferred to a chamber dryer and the synthesis process is carried out at a temperature of 90-120 ° C for 6-4 hours, the tertiary amine catalyst being used in the amount of 0.5-2.5 moles / l mole of phosphoric acid, and the amount of of the organometallic catalyst A is from 0.0005 to 0.005 g / g of free isocyanate groups of the prepolymer. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako oligoestrole stosuje sie oligo/adypinian etylenu, kooligomer adypinianu etylenu z tereftalanem ety¬ lenu, oligo(f-kaprolaktanu). 2. The method according to claim The process of claim 1 wherein the oligoestrols are oligo / ethylene adipate, ethylene adipate cooligomer with ethylene terephthalate, oligo (β-caprolactan). 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako oligoeterole stosuje sie oligo/oksyetylenoglikol, oligo/oksytetrametyleno/glikol. 3. The method according to p. The process of claim 1, wherein the oligoetherols are oligo / oxyethylene glycol, oligo / oxytetramethylene / glycol. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako diizocyjaniany stosuje sie 4,4'-diizocyjanian difenylometanu, diizocyjanian toluilenu. 10 20 OZGraf. Z.P. Dz-WO, Z. B73 (65+15) 8.86 C«iftft IW il PL4. The method according to p. The process of claim 1, wherein the diisocyanates are 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, toluene diisocyanate. 10 20 OZGraf. Z.P. Dz-WO, Z. B73 (65 + 15) 8.86 C iftft IW and PL
PL23903482A 1982-11-12 1982-11-12 Method of manufacture of cast urethane elastomers PL134953B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL23903482A PL134953B1 (en) 1982-11-12 1982-11-12 Method of manufacture of cast urethane elastomers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL23903482A PL134953B1 (en) 1982-11-12 1982-11-12 Method of manufacture of cast urethane elastomers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL239034A1 PL239034A1 (en) 1984-05-21
PL134953B1 true PL134953B1 (en) 1985-09-30

Family

ID=20014655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL23903482A PL134953B1 (en) 1982-11-12 1982-11-12 Method of manufacture of cast urethane elastomers

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL134953B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL239034A1 (en) 1984-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW593394B (en) Clear, resilient polyurethane elastomers
KR20080097416A (en) Polyurethane cast elastomers formed from nco prepolymers based on 2,4&#39;-mdi, a process for their preparation and their use
US4683279A (en) Low melting urethane linked toluenediisocyanates
TW200911863A (en) Process for the preparation of thermoplastic polyurethanes based on 1,5-naphthalene-diisocyanate
EP1918315B1 (en) Process for the production of stable polymers
JP2002525403A (en) Method for producing microporous polyurethane elastomer
CN103502298B (en) Polyisocyanate polyaddition products, its preparation method and application
US4722989A (en) Process for producing polyurethane/urea elastomers
JP2004076013A5 (en)
PL134953B1 (en) Method of manufacture of cast urethane elastomers
US4882361A (en) Process for the production of polyurethane urea elastomers
JP2009520068A5 (en)
US20030032757A1 (en) Polyurethane elastomers having improved abrasion resistance
JPH07278246A (en) Production of urethane polymer and elastic thread
JP3100349B2 (en) Method for producing polyurethane foam
JP2001504155A (en) Two-step method for producing semi-rigid, solid polyurethane molded articles
JP3396023B2 (en) Manufacturing method of polyurethane foam
JP2002532590A (en) Thermosetting composition forming polyurethane / urea
JP3263107B2 (en) Method for producing urethane prepolymer with excellent thermal stability
JP2678547B2 (en) Polyurethane resin
KR20110027970A (en) Synthesis and composition of one-type polyurethane for abrasion and grip excellent
JP2765289B2 (en) Azo group-containing polymer and method for producing the same
JP2612570B2 (en) Method for producing low hardness polyamide elastomer
CN108026202A (en) The synthesis of functionalized polyisobutene
JP2946134B2 (en) Polyamide manufacturing method