Спосіб одержання еластичних поліуретанів

Спосіб одержання еластичних поліуретанів шляхом взаємодії форполімеру, що одержаний за реакцією ароматичних дмзоціанатів з поліефірами, що має кінцеві ізоціанатні групи, з подовжувачем макроланцюга, якій відрізняється тим, що як подовжувач макролацюга застосовують несиметричний диметилпдразин або компонент рідкого ракетного палива "Гептил" та додають їх до форполімеру із розрахунку 0,1 - 0,5 моль подовжувача на 1 моль поліефіру Винахід стосується синтезу високомолекулярних сполук, а саме еластичних поліуретанів, що одержують з ізоціанатів і які можуть знайти застосування як поліфункцюнальні матеріали в різних галузях народного господарства ВІДОМІ способи одержання еластичних поліуретанів шляхом взаємодії пдроксилвмісних олігоефірів, дизоціанатів та подожувачей макроланцюга Як останні застосовують сполуки з активним атомом водню - дюли, діаміни [1], ПОХІДНІ гідразиду [2] Також відомий спосіб одержання еластичних поліуретанів на основі полюксіпропілен- та полюксітетраметиленгліколей, 4,4'діфенілметандизоціанату, діпдразидів аліфатичних та ароматичних кислот 3 метою підвищення розчинності як вихідних інгредієнтів, так і кінцевого матеріалу, а також для підвищення в'язкості розчинів поліуретанів до реакційної суміші додають макроланцюгу, з розрахунку 1 моль подовжувача макроланцюгу на 1 моль олігоефіру, тобто за умови виконання стехіометрії процесу - мольне співвідношення "фор полімер - подовжувач макролацюгу" дорівнює 1 1 [4] Фізико-механічні показники цих полімерів досить гарні, але вони характеризуються низьким значенням характеристичної в'язкості та густини, що з технологічної точки зору є дуже негативним Завданням, на розв'язання якого спрямовано винахід є отримання еластичних поліуретанів з високими значеннями характеристичної в'язкості та густини Для досягнення завдання за способом одержання еластичних поліуретанів шляхом взаємодії форполімеру, що отриманий за реакцією ароматичних дмзоціанатів з поліефірами, що має кінцеві ізоціанатні групи, з подовжувачем макроланцюгу, як подовжувач макроланцюгу застосовують несиметричний д і метил гідразин або компонент рідкого ракетного палива "Гептил" та додають їх із розрахунку 1 моль на 10 -ь 2 моль форполімеру, тобто 0,1 -ь 0,5 моль подовжувателя макроланцюгу на 1 моль поліефіра хлористий ЛІТІЙ [3] Найбільш близьким до способу, що заявляється, за складом є спосіб одержання еластичних поліуретанів шляхом взаємодії ЛІНІЙНИХ форполімерів з кінцевими ізоціанатними групами, що отримані за реакцією аліфатичних або ароматичних дмзоціанатів з складними або простими олігоефірами (ММ400 - 5000, краще 1000 - 1500) в мольному співвідношенні 21 або 3 2, з діалкіламшоалкіленпдразином як подовжувачем Як поліефіри застосовують прості поліефіри полюксітетраметиленгліколь ММ1000, 2000 Як дизоціанати застосовують 4,4'діфенілметандизоціанат, 2,4(2,6)-толуіленді ізоціа О со го ю Ю 54533 нат Досягнення завдання, що поставлено при порушенні стехіометрії процесу може бути пояснено вірогідно аномальною реакційністю несиметричного діметилпдразину (НДМГ), що визначається значною різницею в основності його атомів азоту [5] Роль каталізатора НДМГ не може виконувати, в такому разі в реакційній масі він повинен був би залишатися весь, чого не було визначено Тобто ми маємо справу з неочікуваним характером процесу поліуретаноутворення, який може бути названий "міграційним поліприєднанням" Це припущення грунтується на даних дослідження модельних реакцій уретаноутворення за участю НДМГта фенілізоціанату Підтвердженням відсутності участі вологи у процесі поліуретаноутворення є синтез поліуретану та формування полімерної плівки, що були проведені в атмосфері аргону Суть винаходу пояснюється такими прикладами Приклад 1 В трирогий реактор МІСТКІСТЮ 0,25л, обладнаний мішалкою та термометром занурюють 3,22г (0,00322моль) полюкситетраметиленгліколю, який спочатку висушують при 90 95°С та 1 - 2мм рт ст, додають 1,61г (0,00644моль) свіжеперегнаного 4,4'-дифенілме тандмзоціанату Реакційну масу витримують при температурі (80 - 85)°С протягом 10 хвилин в атмосфері інертного газу при інтенсивному перемішуванні до досягнення молекулярної маси 1500 (% NCO = 5,6) Після закінчення реакції одержаний форполімер охолоджують до температури 25 35°С До охолодженого форполімеру при перемішуванні в середовищі інертного газу додають 12мл свіжеперегнаного диметилформаміду (з розрахунку одержання 30%-ного розчину форполімеру), перемішують до одержання однорідного розчину і повільно додають 0,0966г (0,00161 моль) несиметричного диметил гід разину Перемішують при кімнатній температурі протягом ЗО хвилин, потім піднімають температуру до 60°С і витримують 1 годину при перемішуванні Для отримання плівки дегазований під вакуумом розчин полімера виливають на скляну пластину та висушують Югод при 60°С в сушильній шафі Властивості полімерної плівки відносне подоження s (%), МІЦНІСТЬ на розрив а (МПа), густина р (г/см3) та характеристична в'язкість [ТІ] наведені у таблиці Приклада 2 - 9 Приклади виконані аналогічно прикладу 1 Склад отриманих полімерів та їх властивості наведені у таблиці Таблиця Склад та властивості поліуретанів Зразок Прототип 1 2 3 4 5 6 7 8Г 9 Форполімер ДІЦ, г/моль ПЕ, г/моль 0,01 0,005 0,0064 0,0032 0,0063а 0,00315 0,0084 0,0042 0,0076 0,0038 0,0050 0,0025° 0,0028 0,0014 0,01 а 0,005 0,0046 0,0023 0,0066 0,0033 ПМЛ, г/моль ФП ПМЛ прототип 0,0016В 0,00158 0,00084в 0,0007 0,00032в 0,00014В 0,0005 0,00023 0,002 1 -(0,5-0,1) 1 0,5 1 0,5 1 0,2 1 0,16 1 0,13 1 0,1 1 0,1 1 0,1 1 0,6 S, % 905 390 740 700 685 640 720 625 Властивості полімерів а, МПа р, г/см'5 Плівки не утворюються 4,80 1,0955 0,55 1,0747 4,30 1,1235 3,8 1,0879 3,45 1,0985 4,75 1,1297 4,51 1,0995 4,88 1,135 Плівки не утворюються [л] 0,72 0,32 0,88 0,55 0,96 1,1 0,52 1,94 ДІЦ - 4,4'-діфенілметандмзоціанат, ПЕ - полюксітетраметиленгліколь ММ1000, ПМЛ - несиметричний д і метил гідразин, а - 2,4(2,6)-толуілендмзоціанат, б - полюксітетраметиленгліколь ММ2000, в - Гептил, г - синтез та формування полімерної плівки проведені в аргоні Синтез еластичних поліуретанів на основі діалкіламшоалкіленпдразину як, у прототипі, при співвідношенні подовжувач макролаицюгу - форполімер = 1 - 10 -ь 2, як у способі, що заявляється, не дає можливості утворення плівкоутворюючих поліуретанів Синтез поліуретанів за способом, що пропонується дозволяє отримати поліуретани з високими характеристичною в'язкістю, густиною та фізикомеханічними показниками та значно дешевше за існуючі, оскільки потребує значно менше сполукподовжувачей макроланцюгу Предмет винаходу може знайти широке засто сування як поліфункцюнальні матеріали в різних галузях народного господарства як високотехнолопчне нетоксичне полімерне зв'язуче, плівкоутворюючий матеріал для виготовлення штучної шкіри та інш До того ж даний спосіб вирішує проблему утилізації такої небезпечної речовини як компонент рідкого ракетного палива "Гептил" Джерела використання інформації 1 ДжХ Саундерс, К К Фриш Химия полиуретанов М Химия, 470с (1968) 2 Синтез и исследование эластичных полимочевиноуретанов и полиуретаносемикарбазидов / А П Греков, В Л Ткач, В В Медведева, В В Миш 5 54533 6 ко, Н И Щепеткина // Синтез и физико-химия потип) лимеров Вып 7, с 88-92(1970) 5 Б В Иоффе, М А Кузнецов, А А Потехин Хи3 А с СССР 258581 С-08 G, кл 39 с , 6 (1969) мия органических производных гидразина Л Хи4 А с СССР 567300 С 08 G 18/83 (1977) (Протомия, 224с (1979) Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24