PL93392B2 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania poliuretanów typu tworzyw konstrukcyjnych o ulepszo¬ nych wlasciwosciach uzytkowych.Od dawna znane tworzywa poliuretanowe maja wielostronne zastosowanie, zarówno jako tworzywa kon¬ strukcyjne sztywne, jak i elastomery kauczukopodobne, pianki sztywne i miekkie, wlókna syntetyczne, kleje i inne. Poza wielofunkcyjnymi izocyjanianami do syntezy poliuretanów stosuje sie wielofunkcyjne alkohole badz w postaci czystych glikoli monomerycznych, badz ich pochodnych jak poliestrole czy polieterole. Od doboru komponentów zarówno typu glikolowego jak i odnosnych izocyjanianów, stosowanych w procesie poliaddycji, a takze od sposobu prowadzenia tego procesu, zaleza wlasciwosci uzyskiwanych produktów. W pierwszym jednak rzedzie dobór surowców determinuje ich przeznaczenie i kierunki aplikacyjne.Dotychczasowe sposoby otrzymywania konstrukcyjnych zywic poliuretanowych polegaly glównie na tym, ze do ich syntezy stosowano poliestrole lub polieterole o masie czasteczkowej od 1000 do 4000. Sposoby te sa skomplikowane technologicznie, a ponadto stosunkowo pracochlonne i kosztowne.Celem wynalazku jest usuniecie dotychczasowych trudnosci, uproszczenie technologii wytwarzania oraz uzyskanie zywic poliuretanowych o polepszonych wlasciwosciach fizykomechanicznych. Cel ten zostal osiagnie¬ ty dzieki zastosowaniu sposobu stanowiacego przedmiot niniejszego wynalazku.Istota wynalazku polega na tym, ze do otrzymywania nowych konstrukcyjnych zywic poliuretanowych stosuje sie estry glikolu trójetylenowego z kwasem glikolowym, tioglikolowym lub mlekowym oraz wielofunkcyj¬ ne izocyjaniany, które to komponenty w stosunkach stechiometrycznych wprowadza sie w reakcje w roztworze toluenowym, w temperaturze wrzenia ukladu, w przeciagu 3-15 godzin, stosujac energiczne mieszanie.Dzieki zastosowaniu takiego sposobu mozna uzyskac konstrukcyjne zywice poliuretanowe o znacznie polepszonych wlasciwosciach fizykomechanicznych.Do syntezy wedlug wynalazku stosuje sie glikolan glikolu trójetylenowego, tioglikolan glikolu trójetyleno¬ wego oraz mleczan glikolu trójetylenowego. Wymienione estry uzyskuje sie z ogólnie dostepnych surowców, a ich synteza jest jednooperacyjna i nieskomplikowana, polegajaca na elementarnej reakcji estryfikacji. Najlatwiej i najszybciej przebiega reakcja estryfikacji glikolu trójetylenowego za pomoca kwasu tioglikolowego, najwolniej2 93 392 zachodzi w przypadku uzycia do procesu kwasu mlekowego lub p-hydroksybenzoesowego. Wymienione estry otrzymuje sie wedlug klasycznych metod w reaktorze z nasadka azeotropowa i chlodnica zwrotna, przy zastoso¬ waniu od 1,0 do 1,5% dodatku kwasu p-toluenosulfonowego jako katalizatora, w przeliczeniu na surowiec glikolowy.Powyzsze estry stanowia komponenty do syntez poliuretanów, wespól z dwu- lub trójfunkcyjnymi izocyja¬ nianami. Otrzymywanie tych poliuretanów prowadzi sie ze stechiometrycznie dobrana iloscia koreagentów, najlepiej w toluenie, bez wspóludzialu katalizatora. W obecnosci katalizatora reakcja biegnie za szybko, co wplywa ujemnie na wielkosc masy czasteczkowej polimerów i w konsekwencji na ich wskazniki wytrzymalos¬ ciowe.Przyklad L 17,4 g(0,l mola) 2,4-toluenodwuizocyjanianu i 29,8 g(0,l mola) tioglikolanu glikolu * trójetylenowego ogrzewa sie do wrzenia pod chlodnica zwrotna z dodatkiem 80 cm3 toluenu przez okres 15 go¬ dzin. Calosc miesza sie za pomoca mieszadla mechanicznego. W podanym okresie nastepuje wytracenie osadu zywicy, który po zakonczeniu procesu odflltrowuje sie, przemywa toluenem i suszy. Zywica ma barwe zólta i otrzymywana jest z wydajnoscia 84%. Zywice mozna prasowac w stalowych formach, pod cisnieniem 300 at w temperaturze 120°C. Wypraski z otrzymanej zywicy sa nierozpuszczalne w typowych rozpuszczalnikach organicz¬ nych. Rozpuszczaja sie na goraco tylko w nitrobenzenie, anilinie i fenolu. Srednia masa czasteczkowa zywicy wynosi okolo 8600. Jej nasiakliwosc pod wplywem wody wynosi po uplywie 45 dni tylko 1,5%. Ubytek masy zywicy w temperaturze 290°C w atmosferze powietrza wynosi tylko 4,2% mimo, ze jej temperatura mieknienia wedlug Vicata nie jest wysoka i wynosi 48°C. Stala dielektryczna zywicy waha sie okolo 2,8, a wspólczynnik stratnosci dielektrycznej wynosi 0,01. Wytrzymalosc na rozciaganie wyprasek zywicy wynosi 266 kG/cm2 przy wydluzeniu wzglednym 4%. Twardosc wyprasek opisywanej zywicy wynosi 18 kG/mm2.Przyklad II. 22,6 g (0,1 mola) glikolanu glikolu trójetylenowego i 17,4 g (0,1 mola) 2,4-toluenodwu¬ izocyjanianu ogrzewa sie do wrzenia pod chlodnica zwrotna w roztworze 80 cm3 toluenu w przeciagu 10 godzin, stosujac energiczne mieszanie. W podanym czasie wytraca sie zywica w postaci zóltego proszku, z wydajnoscia 92%. Zywica jest nierozpuszczalna na goraco w benzenie i fenolu. Jej masa czasteczkowa wynosi okolo 9100.Temperatura mieknienia wedlug Vicata wynosi 47°C. Zywice mozna formowac pod cisnieniem 3000 kG/cm2 w temperaturze 195°C. Wytrzymalosc na rozciaganie ksztaltek z omawianej zywicy wynosi 480 kG/cm2 przy wydluzeniu wzglednym 6%, a jej wytrzymalosc na zginanie siega 817 kG/cm2. Twardosc zywicy wedlug Bri- nella wynosi 22 kG/mm2. Dodatek maczki drzewnej poprawia jeszcze wytrzymalosc zywicy. Z dodatkiem 40% maczki drzewnej temperatura formowania zywicy pod cisnieniem 350 kG/cm2 wynosi okolo 125°C.W przypadku dodatku 60% maczki drzewnej temperatura formowania pod podanym cisnieniem jest wyzsza i wynosil 50°^ PL

Claims (3)

1. Zastrzezeniepatentowe

2. Sposób wytwarzania konstrukcyjnych zywic poliuretanowych o polepszonych wlasciwosciach uzytko¬ wych, znamienny tym, ze do ich syntezy stosuje sie estry glikolu trójetylenowego z kwasem glikolo- wym, tioglikolowym lub mlekowym oraz wielofunkcyjne izocyjaniany aromatyczne, które to komponenty w stosunkach stechiometrycznych wprowadza sie w reakcje w roztworze toluenowym, w temperaturze wrzenia ukladu, w przeciagu

3. -15 godzin, przy energicznym mieszaniu. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl PL