RU2044011C1 - Composition for production of modified polyurethane elastomers - Google Patents

Composition for production of modified polyurethane elastomers Download PDF

Info

Publication number
RU2044011C1
RU2044011C1 SU5008847A RU2044011C1 RU 2044011 C1 RU2044011 C1 RU 2044011C1 SU 5008847 A SU5008847 A SU 5008847A RU 2044011 C1 RU2044011 C1 RU 2044011C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mol
glycol
composition
bis
mass fraction
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.М. Зиновьев
З.А. Коновалова
Р.Г. Драничникова
И.А. Сусоров
Original Assignee
Научно-исследовательский институт полимерных материалов
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 Научно-исследовательский институт полимерных материалов filed Critical Научно-исследовательский институт полимерных материалов
Priority to SU5008847 priority Critical patent/RU2044011C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2044011C1 publication Critical patent/RU2044011C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

FIELD: various branches of technique. SUBSTANCE: 34.6-37.8 mass of polyoxytetra methylene glycol and 11.0-14.1 mass of bis/diethylene glycol/ortophthalate are dried. Then 4,4,4′-diphenylmetadiisocyanate is added by mixing. Thus prepared mixture is sustained within 2 h, then mixture which contains 5.1-5.5 mass of ethylene glycol and 1.3-1.4 mass of glycerin is added to it. Thus prepared composition is placed into mold where polymerization is carried out within 10-15 h at 120 + 5 C. Tear resistance of desired composition is 200-260 kgf/cm, its adhesive strength is 170 kgf/cm2. EFFECT: improves quality of desired articles. 2 tbl

Description

Изобретение относится к составам для изготовления изделий из литьевых полиуретанов, в частности из модифицированных мономерами полиуретановых эластомеров на основе простых олигоэфиров и ароматических диизоцианатов, и может быть использовано при облицовке валов бумагоделательных машин, валов машин для приготовления фруктовых соков, изготовления подушек для штамповки и других крупногабаритных изделий. The invention relates to compositions for the manufacture of products from injection polyurethanes, in particular from monomer-modified polyurethane elastomers based on simple oligoesters and aromatic diisocyanates, and can be used for facing shafts of paper machines, shafts of machines for making fruit juices, making pillows for stamping and other large-sized products.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является композиция для получения литьевых полиуретанов, предназначенных для изготовления покрытий валов машин для изготовления соков. Она состоит из простого олигоэфира политетраметиленгликоля 4,4-дифенилметандиизоцианата, глицерина и диэтиленгликоля. Closest to the technical essence of the invention is a composition for producing injection polyurethanes intended for the manufacture of shaft coatings of machines for making juices. It consists of the simple oligoester of polytetramethylene glycol 4,4-diphenylmethanediisocyanate, glycerol and diethylene glycol.

Основным недостатком композиции является низкое сопротивление раздиру (50 70 кгс/см), невысокая адгезия к металлу. The main disadvantage of the composition is its low tear resistance (50–70 kgf / cm2) and low adhesion to the metal.

Предлагается в композицию, содержащую простой олигоэфир, ароматический диизоцианат, этиленгликоль и глицерин, дополнительно вводить бис(диэтиленгликоль)ортофталат при следующем соотношении компонентов, мас. Простой олигоэфир 34,6 37,8 4,4'-Дифенилметан- диизоцианат 43,2 46,0 Бис(диэтиленгли- коль)ортофталат 11,0 14,1 Этиленгликоль 5,1 5,5 Глицерин 1,3 1,4
Бис(диэтиленгликоль)ортофталат является продуктом конденсации диэтиленгликоля и фталевого ангидрида и имеет следующую структурную формулу:
HOCH2CH2OCH2CH2O

Figure 00000001
Ar
Figure 00000002
OCH2CH2OCH2CH2OH2
Бис(диэтиленгликоль)ортофталат получают в промышленности в избытке диэтиленгликоля. В молекуле продукта удачно сочетаются жесткое ароматическое кольцо, гибкие простые эфирные связи и функциональные гидроксильные группы, вступающие наряду с гидроксильными группами полиокситетраметиленгликоля в реакцию с диизоцианатом и обуславливающие при молярном соотношении 1:1:5 оптимум физико-механических характеристик при отверждении образующегося форполимера смесью этиленгликоля и глицерина, взятых в соотношении 1:6 (примеры 1 5).It is proposed in a composition containing a simple oligoester, aromatic diisocyanate, ethylene glycol and glycerol, additionally introduce bis (diethylene glycol) orthophthalate in the following ratio of components, wt. Simple oligoester 34.6 37.8 4,4'-Diphenylmethanediisocyanate 43.2 46.0 Bis (diethylene glycol) orthophthalate 11.0 14.1 Ethylene glycol 5.1 5.5 Glycerol 1.3 1.4
Bis (diethylene glycol) orthophthalate is a condensation product of diethylene glycol and phthalic anhydride and has the following structural formula:
HOCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 O
Figure 00000001
Ar
Figure 00000002
OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OH 2
Bis (diethylene glycol) orthophthalate is obtained industrially in excess of diethylene glycol. The product molecule successfully combines a rigid aromatic ring, flexible ether bonds, and functional hydroxyl groups, which, along with the hydroxyl groups of polyoxytetramethylene glycol, react with diisocyanate and determine, at a 1: 1: 5 molar ratio, the physicomechanical characteristics are optimal when the resulting prepolymer is cured with ethylene glycerol taken in a ratio of 1: 6 (examples 1 to 5).

Пределы изменения молекулярной массы гидроксилсодержащих компонентов, ограниченные техническими условиями, а также подобранные молярные соотношения компонентов определяют состав модифицированной композиции. Доля низкомолекулярного бис(диэтиленгликоль) ортофталата, обеспечивающего улучшенные адгезионные характеристики и повышенное сопротивление раздиру, составляет 11,0 14,1% доля полиокситетраметиленгликоля 34,6 37,8% Отклонения от данных пределов (примеры 6, 7) ухудшают физико-механические характеристики. Отклонение от найденных пределов по 4,4-дифенил- метандиизоцианату (43,2 46,0%), образующего при взаимодействии с гидроксилсодержащими компонентами уретановую структуру, оказывается аналогично (примеры 8, 9). Выход за концентрационные пределы сшивающих агентов (этиленгликоль 5,1 5,5% глицерин 1,3 1,4%) приводит к композициям с низкой эластичностью или высокими остаточными удлинениями (примеры 10 11). The limits of molecular weight change of hydroxyl-containing components, limited by technical conditions, as well as selected molar ratios of the components determine the composition of the modified composition. The proportion of low molecular weight bis (diethylene glycol) orthophthalate, providing improved adhesion characteristics and increased tear resistance, is 11.0 14.1%; the proportion of polyoxytetramethylene glycol 34.6 37.8% Deviations from these limits (examples 6, 7) worsen physical and mechanical characteristics. Deviation from the found limits for 4,4-diphenylmethanediisocyanate (43.2 46.0%), which forms a urethane structure when interacting with hydroxyl-containing components, is similar (examples 8, 9). Going beyond the concentration limits of crosslinking agents (ethylene glycol 5.1 5.5% glycerol 1.3 1.4%) leads to compositions with low elasticity or high residual elongations (examples 10 11).

Приготовление и полимеризацию композиции осуществляют в две стадии по следующей методике. The preparation and polymerization of the composition is carried out in two stages according to the following procedure.

В смеситель загружают полиокситетраметиленгликоль, бис(диэтиленгликоль)ортофталат, сушат под вакуумом при температуре 85 100оС до содержания влаги не более 0,05% Затем при температуре 85+5оС добавляют при перемешивании 4,4-дифенилметандиизоцианат, смесь выдерживают в этих условиях 2 ч и определяют содержание изоцианатных групп. Для отверждения форполимер охлаждают до комнатной температуры и вводят предварительно высушенную до массовой доли влаги не более 0,05% смесь этиленгликоля и глицерина. Реакционную массу перемешивают при температуре 15 25оС и остаточном давлении 5 10 мм рт. ст. в течение 10 мин. Вакуум сбрасывают и готовую композицию заливают в литьевую форму, в которой она полимеризуется при температуре 120 +5оС в течение 10 15 ч. В табл. 1 приведены примеры формирования композиций, в табл. 2 физико-механические характеристики композиций.The mixer was charged with polyoxytetramethylene glycol, bis (diethylene glycol) ortoftalat, dried under vacuum at a temperature of 85 100 ° C until a moisture content of not more then 0.05% at a temperature of 85 + 5 ° C was added with stirring 4,4-diphenylmethane diisocyanate, mixture was maintained under these conditions 2 hours and determine the content of isocyanate groups. For curing, the prepolymer is cooled to room temperature and not more than 0.05% mixture of ethylene glycol and glycerol, previously dried to a mass fraction of moisture, is introduced. The reaction mass is stirred at a temperature of 15 25 about With and a residual pressure of 5 to 10 mm RT. Art. within 10 minutes The vacuum is discharged and the finished composition is poured into an injection mold in which it is polymerized at a temperature of 120 + 5 о С for 10 15 hours. In the table. 1 shows examples of the formation of compositions in table. 2 physical and mechanical characteristics of the compositions.

П р и м е р 1. По описанной методике осуществляют взаимодействие 0,5 моль полиокситетраметиленгликоля (массовая доля гидроксильных групп 3,27%), 0,5 моль бис(диэтиленгликоль) ортофталата (массовая доля карбоксильных групп 8,57% ), 2,5 моль 4,4'-дифенилметандиизоцианата, 1,2 моль этиленгликоля, 0,2 моль глицерина. Реакционную смесь выливают в форму, смазанную антиадгезивом, и после термостатирования при 120оС в течение 12 ч получают вулканизат.EXAMPLE 1. According to the described method, 0.5 mol of polyoxytetramethylene glycol (mass fraction of hydroxyl groups 3.27%), 0.5 mol of bis (diethylene glycol) orthophthalate (mass fraction of carboxyl groups 8.57%) are reacted, 2 , 5 mol of 4,4'-diphenylmethanediisocyanate, 1.2 mol of ethylene glycol, 0.2 mol of glycerol. The reaction mixture was poured into a greased with release agent, and after incubation at 120 ° C for 12 hours, a vulcanizate.

П р и м е р 2. Осуществляют по примеру 1, используя полиокситетраметиленгликоль с массовой долей гидроксильных групп 3,2% (мол. м. 1062) бис(диэтиленгликоль)ортофталат с массовой долей гидроксильных групп 11% (мол. м. 309,8) и другие компоненты при соотношениях, указанных в примере 1. Температура термостатирования композиции 115о, продолжительность 15 ч.PRI me R 2. Carry out according to example 1, using polyoxytetramethylene glycol with a mass fraction of hydroxyl groups of 3.2% (mol. 1062) bis (diethylene glycol) orthophthalate with a mass fraction of hydroxyl groups of 11% (mol. 309, 8) and other components at the ratios specified in example 1. The temperature of thermostating composition 115 o , the duration of 15 hours

П р и м е р 3. Осуществляют по примеру 1, используя полиокситетраметиленгликоль с массовой долей гидроксильных групп 3,5% (мол. м. 971,4), бис(диэтиленгликоль)ортофталат с массовой долей гидроксильных групп 8,57% (мол. м. 396) и другие компоненты в соотношениях примера 1. Температура термостатирования 125оС, продолжительность 12 ч.PRI me R 3. Carry out as in example 1, using polyoxytetramethylene glycol with a mass fraction of hydroxyl groups of 3.5% (mol. M 971,4), bis (diethylene glycol) orthophthalate with a mass fraction of hydroxyl groups of 8.57% (mol m. 396) and other components in the ratios of example 1. The temperature of thermostating 125 about With a duration of 12 hours

П р и м е р 4. Осуществляют по примеру 1, используя полиокситетраметиленгликоль с массовой долей гидроксильных групп 3,5% (мол. м. 971,4) бис(диэтиленгликоль)ортофталат с массовой долей гидросильных групп 11,0% (мол. м. 300) и другие компоненты при соотношениях указанных в примере 1. Температура термостатирования 120о, продолжительность термостатирования 15 ч.PRI me R 4. Carry out as in example 1, using polyoxytetramethylene glycol with a mass fraction of hydroxyl groups of 3.5% (mol. M. 971,4) bis (diethylene glycol) orthophthalate with a mass fraction of hydrosilic groups of 11.0% (mol. m. 300) and other components at the ratios specified in example 1. The temperature of temperature control 120, duration 15 h incubation.

П р и м е р 5. Осуществляют по примеру 1, используя 0,5 моль полиокситетраметиленгликоля с массовой долей гидроксильных групп 3,27% (мол. м. 1040), 0,5 моль бис(диэтиленгликоль)ортофталата с массовой долей гидроксильных групп 9,5% (мол. м. 358) и другие компоненты при соотношениях примера 1. PRI me R 5. Carry out as in example 1, using 0.5 mol of polyoxytetramethylene glycol with a mass fraction of hydroxyl groups of 3.27% (mol. M. 1040), 0.5 mol of bis (diethylene glycol) orthophthalate with a mass fraction of hydroxyl groups 9.5% (mol. M. 358) and other components in the ratios of example 1.

П р и м е р 6. Осуществляют по примеру 1, используя 0,4 моль полиокситетраметиленгликоля с массовой долей гидроксильных групп 3,27% (мол. м. 1040), 0,6 моль бис(диэтиленгликоль)ортофталата с массовой долей гидроксильных групп 8,57% (мол. м. 396) и другие компоненты в условиях примера 1. PRI me R 6. Carry out as in example 1, using 0.4 mol of polyoxytetramethylene glycol with a mass fraction of hydroxyl groups of 3.27% (mol. M. 1040), 0.6 mol of bis (diethylene glycol) orthophthalate with a mass fraction of hydroxyl groups 8.57% (mol. M. 396) and other components in the conditions of example 1.

П р и м е р 7. Осуществляют по примеру 1, используя 0,6 моль полиокситетраметиленгликоля с массовой долей гидроксильных групп 3,37% (мол. м. 1040), 0,4 моль бис(диэтиленгликоль)ортофталата с массовой долей гидроксильных групп 8,57% (мол. м. 396) и другие компоненты в условиях примера 1. PRI me R 7. Carry out as in example 1, using 0.6 mol of polyoxytetramethylene glycol with a mass fraction of hydroxyl groups of 3.37% (mol. M. 1040), 0.4 mol of bis (diethylene glycol) orthophthalate with a mass fraction of hydroxyl groups 8.57% (mol. M. 396) and other components in the conditions of example 1.

П р и м е р 8. Осуществляют по примеру 1, используя 0,5 моль полиокситетраметиленгликоля с массовой долей гидроксильных групп 3,37% (мол. м. 1040), 0,5 моль бис(диэтиленгликоль)ортофталата с массовой долей гидроксильных групп 8,57% (мол. м. 396) 2,4 моль 4,4'-дифенилметандиизоцианата, 1,15 моль этиленгликоля, 0,19 моль глицерина. PRI me R 8. Carried out as in example 1, using 0.5 mol of polyoxytetramethylene glycol with a mass fraction of hydroxyl groups of 3.37% (mol. M. 1040), 0.5 mol of bis (diethylene glycol) orthophthalate with a mass fraction of hydroxyl groups 8.57% (mol. M. 396) 2.4 mol of 4,4'-diphenylmethanediisocyanate, 1.15 mol of ethylene glycol, 0.19 mol of glycerol.

П р и м е р 9. Осуществляют по примеру 1, используя 0,5 моль полиокситетраметиленгликоля с массовой долей гидроксильных групп 3,27% (мол. м. 1040), 0,5 моль бис(диэтиленгликоль)ортофталата с массовой долей гидроксильных групп 8,57% (мол. м. 396), 2,8 моль 4,4'-дифенилметандиизоцианата, 1,3 моль этиленгликоля, 0,22 моль глицерина. PRI me R 9. Carry out as in example 1, using 0.5 mol of polyoxytetramethylene glycol with a mass fraction of hydroxyl groups of 3.27% (mol. M. 1040), 0.5 mol of bis (diethylene glycol) orthophthalate with a mass fraction of hydroxyl groups 8.57% (mol. M. 396), 2.8 mol of 4,4'-diphenylmethanediisocyanate, 1.3 mol of ethylene glycol, 0.22 mol of glycerol.

П р и м е р 10. Осуществляют по примеру 1, используя 0,5 моль полиокситетраметиленгликоля с массовой долей гидроксильных групп 3,37% (мол. м. 1040), 0,5 моль бис(диэтиленгликоль)ортофталата с массовой долей гидроксильных групп 8,57% (мол. м. 396), 2,5 моль 4,4'-дифенилметандиизоцианата, 1,125 моль этиленгликоля, 0,25 моль глицерина. PRI me R 10. Carry out as in example 1, using 0.5 mol of polyoxytetramethylene glycol with a mass fraction of hydroxyl groups of 3.37% (mol. M. 1040), 0.5 mol of bis (diethylene glycol) orthophthalate with a mass fraction of hydroxyl groups 8.57% (mol. M. 396), 2.5 mol of 4.4'-diphenylmethanediisocyanate, 1.125 mol of ethylene glycol, 0.25 mol of glycerol.

П р и м е р 11. Осуществляют по примеру 1, используя 0,5 моль полиокситетраметиленгликоля с массовой долей гидроксильных групп 3,37% (мол. м. 1040), 0,5 моль бис(диэтиленгликоль)ортофталата с массовой долей гидроксильных групп 8,57% (мол. м. 396), 2,5 моль 4,5-дифенилметандиизоцианата, 1,32 моль этиленгликоля, 0,1 моль глицерина. PRI me R 11. Carried out as in example 1, using 0.5 mol of polyoxytetramethylene glycol with a mass fraction of hydroxyl groups of 3.37% (mol. M. 1040), 0.5 mol of bis (diethylene glycol) orthophthalate with a mass fraction of hydroxyl groups 8.57% (mol. M. 396), 2.5 mol of 4,5-diphenylmethanediisocyanate, 1.32 mol of ethylene glycol, 0.1 mol of glycerol.

Из приведенных примеров (табл. 1, 2, примеры 1 5) видно, что модифицированная композиция превосходит известные значительно более высокими уровнями сопротивления раздиру, прочности адгезии к металлу, не содержит в составе канцерогенный 3,3-дихлор-4,4-диаминофенилметандиизоцианат, что обеспечивает ее более высокие эксплуатационные характеристики и позволяет использовать изделия на ее основе в пищевой промышленности. From the above examples (Tables 1, 2, Examples 1 to 5) it can be seen that the modified composition surpasses the known much higher levels of tear resistance, adhesion to metal, does not contain carcinogenic 3,3-dichloro-4,4-diaminophenylmethanediisocyanate, which ensures its higher performance and allows the use of products based on it in the food industry.

Claims (1)

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ ЭЛАСТОМЕРОВ, содержащая полиокситетраметиленгликоль, 4,4′ дифенилметандиизоцианат, глицерин и этиленгликоль, отличающаяся тем, что дополнительно содержит бис-(диэтиленгликоль/ортофталат при следующем соотношении компонентов, мас. COMPOSITION FOR PRODUCING MODIFIED POLYURETHANE ELASTOMERS, containing polyoxytetramethylene glycol, 4,4 ′ diphenylmethanediisocyanate, glycerin and ethylene glycol, characterized in that it additionally contains bis (diethylene glycol / orthophthalate in the following ratio of components. Полиокситетраметиленгликоль 34,6 37,8
Бис-(диэтиленгликоль)ортофталат 11,0 14,1
4,4′ дифенилметандиизоцианат 43,2 46,0
Этиленгликоль 5,1 5,5
Глицерин 1,3 1,4Polyoxytetramethylene glycol 34.6 37.8
Bis (diethylene glycol) orthophthalate 11.0 14.1
4,4 ′ diphenylmethanediisocyanate 43.2 46.0
Ethylene Glycol 5.1 5.5
Glycerin 1.3 1.4
SU5008847 1991-08-06 1991-08-06 Composition for production of modified polyurethane elastomers RU2044011C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5008847 RU2044011C1 (en) 1991-08-06 1991-08-06 Composition for production of modified polyurethane elastomers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5008847 RU2044011C1 (en) 1991-08-06 1991-08-06 Composition for production of modified polyurethane elastomers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2044011C1 true RU2044011C1 (en) 1995-09-20

Family

ID=21588645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5008847 RU2044011C1 (en) 1991-08-06 1991-08-06 Composition for production of modified polyurethane elastomers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2044011C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТУ 3-759103.275-90. Полиуретан СКУ-МДИП. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1111186A (en) Process for producing a liquid isocyanate prepolymer composition
US6046297A (en) Polyurethanes cured with 4,4'-methylene-bis-(3-chloro-2,6-diethylaniline-methylene
AU2004289779B2 (en) Polymers with improved strength comprising mixed oxyalkyl units
CA1270847A (en) Thermoset molding compositions
EP0239834A1 (en) Moisture-curable, storage-stable one-component polyurethane systems and their use
EP0073034B1 (en) A process for making a urethane elastomer
CA1089141A (en) Manufacture of emulsifier-free, anionic polyurethane dispersions
US4448905A (en) Alcohol substituted amides as chain extenders for polyurethanes
JPH04150866A (en) Surgical adhesive
JPH0649164A (en) Isocyanate-terminated prepolymer derived from low-monool- content polyether polyol mixture and its use in polyurethane
CA1225786A (en) Process for the production of polyurethane urea elastomers
KR930006578B1 (en) Thicked molding resin composition and cured molded compounds
JPS6221009B2 (en)
RU2044011C1 (en) Composition for production of modified polyurethane elastomers
US3632845A (en) Soluble cured polyester polyurethanes
US4618667A (en) Nucleation of urethane compositions
EP0198175A2 (en) Prepolymer formation
JPH02170817A (en) One-component polyurea
EP0122894B1 (en) Process for preparing polyurethanes with the use of a polyhydroxyalkylphosphine oxide as curative
JPS62172009A (en) Production and use of oligourethane containing mercapto terminal group
US5010160A (en) Process for preparing novel diamines
US2970119A (en) Polyester-urethanes derived from dialkylmalonic compounds and textile fabric coated therewith
US4152510A (en) Polyurethane elastomers and a process for their production
JPH0465417A (en) Polyurethane composition
US4166042A (en) Compositions for preparing elastomeric urethane/urea block copolymers