PL98552B1 - Sposob otrzymywania lanych elastomerow poliuretanowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest otrzymywanie la¬ nych elastomerów poliuretanowych metoda jedno- stadiowa na drodze reakcji polioli i dwuizocyja- nianów w obecnosci katalizatorów. Tworzywo to znajduje zastosowanie w przemysle samochodo¬ wym, skórzanym, ceramicznym oraz budowlanym.Znany jest caly szereg elastomerów poliureta¬ nowych otrzymywanych róznymi metodami z róz¬ nych surowców. Zwykle wytwarza sie je przez sporzadzenie prepolimeru, produktu reakcji poli- estroli lub polieteroli z nadmiarem dwuizocyjania- nu. Prepolimery te, ciecz o duzej lepkosci bardzo niestabilne poddawane sa nastepnie sieciowaniu prostymi glikolami lub dwaminami aromatycznymi w temperaturze 100 do 120°C w czasie okolo 24 godzin. Otrzymuje sie w ten sposób elastyczny, sprezysty material podobny do kauczuku.Znana jest równiez metoda wytwarzania elasto¬ merów poliuretanowych przez bezposrednie zmie¬ szanie skladników wyjsciowych polioli, dioli lub dwuamin i dwuizocyjanianów oraz ogrzewanie w temperaturze 120°C przez okolo 24 godzin w spe¬ cjalnych formach az do zupelnego utwardzenia.Procesy powyzsze przyspiesza sie stosujac kata¬ lizatory takie jak: trójetanoloamine, N-rnetylomor- foline, trójetylenodwuamine, oktenian cyny, dwu- laurynian dwubutylocyny, naftenian kobaltu, olo¬ wiu, zelaza, cynku, wapnia. W niektórych przy¬ padkach uzywa sie katalizatorów typu pieciochlo- rofenolanu sodowego, tlenku magnezu, cyjanku so¬ lo dowego. Znane sa takze uklady katalizatorów jak: zywice epoksydowe i aminy trzeciorzedowe. Zwykle w technologii elastomerów poliuretanowych stosu¬ je sie powyzsze katalizatory w bardzo malych ilos¬ ciach. Najczesciej uzywa sie oktenian cyny i trój¬ etylenodwuamine.Wszystkie otrzymane elastomery poliuretanowe cechuja sie bardzo duza sprezystoscia, elastycznos¬ cia oraz wytrzymaloscia na rozciaganie. Wada na¬ tomiast ich jest stosunkowo mala odpornosc na hy¬ drolize i dzialanie niektórych czynników chemicz¬ nych. Celem zwiekszenia odpornosci elastomerów poliuretanowych na hydrolize, zwlaszcza opartych o poliestrole, do skladników przed utwardzaniem dodaje sie odpowiednie karbodwuimidy. Udalo sie ta droga znacznie zwiekszyc odpornosc na hydroli¬ ze tworzywa, ale dodatki te ulegaja stosunkowo latwo wylugowaniu z elastomeru i po ich usunie¬ ciu zachodzi nadal hydroliza produktu. Ogranicza to powaznie zastosowanie elastomerów poliureta¬ nowych do niektórych celów, zwlaszcza odlewania uszczelek na rurach ceramicznych uzywanych do ukladania kolektorów scieków komunalnych } prze¬ myslowych.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu, o- trzymywaniu lanych elastometrów poliuretanowych, szczególnie odpornych na hydrolize i utwardzaja¬ cych sie w temperaturze pokojowej w czasie od 0,5 do 3 minut.Sposób wytwarzania lanych elastomerów poli- 98 552«** 98 552- . . . - 3 4 uretanowych na drodze reakcji polioli, dioli, dwu- amin aromatycznych z dwuizocyjanianami zgodnie z wynalazkiem polega na tym, ze reakcje dwuizo- cyjanianów i mieszaniny: poliglikolu propylowego o ciezarze czasteczkowym 1800 do 2100 i funkcyj- nosci 2,2, zawierajacego od 0,1 do 3°/o wolnych eterów cyklicznych, polioksypropylenopentaerytry- tu, zawierajacego od 0,1 do 4% wolnego tlenku propylenu, o strukturze rozgalezionej, oraz glikolu 1,4-butylenowego lub 1,3-propylenowego, prowadzi sie w obecnosci ukladu katalizatorów: oktenianu cyny, trójetanoloaminy i 2,4,6-trój/dwumetyloami- nometylo/fenolu. Okazalo sie przy tym, ze aby proces zelowania, selektywnego sieciowania i wzro¬ stu lancucha uzytych skladników zachodzil stosun¬ kowo szybko, w czasie od 0,5 do 3 minut, nalezy utrzymywac odczyn srodowiska reakcyjnego w gra¬ nicach pH=8,7—9,3, przez stosowanie wymienio¬ nych katalizatorów na 100 czesci wagowych mie- .. szaniny polioli odpowiednio w ilosciach wagowych: 0,3:4:0,05.Otrzymany elastomer poliuretanowy sposobem wedlug wynalazku cechuje sie dobra odpornoscia na hydrolize, dzialanie rozcienczonych alkaliów, kwasów nieorganicznych i organicznych, rozpusz¬ czalników alifatycznych, scieków komunalnych i przemyslowych oraz olejów mineralnych. Rozpusz¬ czalniki organiczne takie jak: estry, etery, ketony, aromatyczne weglowodory i weglowodory chloro¬ wane powoduja jego bardziej lub mniej silne pecz¬ nienie. Odznacza sie równiez polepszona przyczep¬ noscia do ceramiki i metali. Ze wzgledu na stosun¬ kowo mala wytrzymalosc na rozciaganie i twar¬ dosc uzyskany elastomer poliuretanowy nadaje sie przede wszystkim jako material antykorozyjny, a zwlaszcza do formowania uszczelek na rurach ce¬ ramicznych, oraz jako material dylatatacyjny do zalewania szczeliny w posadzkach, scianach, fila¬ rach itp.Przedmiot wynalazku jest dokladniej wyjasnio¬ ny na podstawie jego przykladu wykonania.W celu otrzymania elastomeru poliuretanowego zgodnie z wynalazkiem do 95 czesci wagowych po¬ liglikolu propylenowego o ciezarze czasteczkowym 1800 do 2100 i funkcyjnosci 2,2 zawierajacego 0,5% wolnych eterów cyklicznych, wprowadza sie: 5 czesci wagowych polioksypropylenopentaerytrytu o funkcyjnosci 5 do 6, zawierajacego 0,1% wolnego tlenku propylenu: 5 czesci wagowych osuszonego 1,4-butandiolu, 5 czesci wagowych zeolitu 4A, 20 czesci wagowych maczki krzemionkowej, 0,3 czes¬ ci wagowych oktenianu cyny, 4 czesci wagowych trójetanoloaminy i 0,05 czesci wagowych 2,4,6-trój/ /metyloaminometylo/fenolu. Calosc dokladnie mie¬ sza sie i suszy oraz odpowietrza w temperaturze 70 do 80°C pod zmniejszonym cisnieniem 3 do 10 mmHg.Operacje te wykonuje sie W: reaktorze emalio¬ wanym lub ze stali kwasoodpornej, wyposazonym w instalacje umozliwiajace przeplyw suchego gazu obojetnego, wytwarzanie odpowiedniej prózni, o- grzewanie i ?chlodzenie. Nastepnie wprowadza sie do osuszonej i odpowietrzonej kompozycji o tem¬ peraturze 25 do 30°C, zawierajacej nie wiecej niz 0,02% wody, 25 czesci technicznego 4,4'-dwuizocy- janianodwufenylometanu oraz szybko i dokladnie miesza. Mieszanine wlewa sie do odpowiednich form. W czasie 0,5 do 5 minut zeluje ona i pro¬ dukt osiaga pylosuchosc po 15 do 20 minutach.Otrzymany elastomer o duzej sprezystosci posia¬ da twardosc wedlug Shore A 59 do 68°, wytrzy¬ malosc na rozciaganie 22 do 30 kG/cm2. Przyczep¬ nosc do ceramiki wynosi 9 do 12 kG/cm2. Zmia¬ na wytrzymalosci na rozciaganie po ekspozycji w wodzie destylowanej w temperaturze 95 do 100°C przez 72 godzin wynosi 4 do 10%. Material ten jest zatem odporny na hydrolize. Wytrzymuje dobrze dzialanie scieków komunalnych o pH=7,5—8, za¬ wierajacych miedzy innymi 0,3% detergentów i mydel oraz scieków przemyslowych o pH=6—7 za¬ wierajacych miedzy innymi 0,01 g/l fenolu. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania lanych elastomerów poli¬ uretanowych na drodze reakcji polioli, dioli, dwu- amin aromatycznych z dwuizocyjanianami, zna¬ mienny tym, ze reakcje dwuizocyjanianów i mie¬ szaniny: poliglikolu propylowego o ciezarze cza¬ steczkowym 1800 do 2100 i funkcyjnosci 2,2 za¬ wierajacego powyzej 0,1% eterów cyklicznych, po- lieteroli o funkcyjnosci 5 do 6, 1,4-butandiolu pro¬ wadzi sie w obecnosci ukladu katalizatorów oktenianu cyny, trójetanoloaminy i 2,4,6-trój/dwu- metyloaminometylo/fenolu, przy czym uzywa sie tego ukladu katalizatorów w ilosciach zapewniaja¬ cych utrzymanie pH mieszaniny reakcyjnej 8,7 do 9,3. 10 15 20 25 30 35 40 Bltk 1170/78 r. 100 egz. A4 Cena 45 zl PL