Застосування поліетеруретану як клею з постійною липкістю

Застосування поліетеруретану загальної формули: Винахід відноситься до хімічних сполук, а саме до синтезу сполук кдасу поліуретанів- поліетеруретанів загальної формули: Відомі поліетеруретани, які використовуються як клеї з постійною липкістю у вигляді липких стрічок та листів в різних галузях техніки [1]. Їх отримують із олігоетердіолів та діізоціанатів з додаванням речовин, які придають липкість, а також стабілізаторів, пігментів, пластифікаторів. Ці поліуретани використовують як липкі клеї, які стійкі до дії неполярних розчинників [2]. Однак вказані поліетеруретани як клеї постійної липкості характеризуються відносно низькими показниками адгезійної міцності при склеюванні субстратів різної природи, має високу адгезію до поліетилену, який використовують для тимчасового захисту липкого клейового шару, що потребує, з однієї сторони, використання клейового покриття безпосередньо після його формування, а з іншоїрозробка спеціальних антиадгезійних покриттів для тимчасового захисту липкого клейового шару, що ускладнює технологію переробки виробів з липким клейовим шаром . Крім того, даний поліетеруретановий липкий клей характеризуються багатокомпонентністю використаних вихідних сполук, складною технологією отримання. CH2 CH2 OH N CH2 CH2 CONH R O (O CONH NHC OO A OCON H ) x R NHC O O CH2 CH 2OH CH2 CH 2NC H2 CH2 m CH 2CH 2OH N HCO O R NHCOO A OC ONH ) x R CH2 CH 2OH CH2 CH2 N n CH2 CH2 OH , (11) UA (19) де R= (СН2)6 4,4-C6H4CH2C6H4, 2,4-2,6-CH3C6H3 А - залишок простого або складного олігоетеру n/m= 0,1-0.25 х=1-2, MM 6850-15000 як клей з постійною липкістю. Вказаний поліетеруретан як клей з постійною липкістю призначений при склеюванні полімерних матеріалів з полімерними та металічними субстратами в автомобільній промисловості та інших галузях господарства. 84511 (13) C2 де R = (СН2)6, 4,4-С6Н4СН2С6Н4 , 2,4-2,6-СН3С6Н3, А - залишок простого або складного олігоетеру, n/m = 0,1-0,25, х = 1-2, MM = 6850-15000, як клею з постійною липкістю. 3 84511 Найбільш близьким до даного винаходу є липкий клей на основі поліуретаноуреіленів, отриманий із поліоксіпропіленгдікодю MM 2000, 2,4-2,6толуїлендіізоціанату та MM 10000-15000 [3] з хорошими адгезійними та когезійними характеристиками. Завданням винаходу є синтез поліетеруретану указаної вище формули та застосування його як клею з постійною липкістю, який характеризуються підвищеними адгезійними та когезійними характеристиками Поставлене завдання досягається синтезом поліетеруретану загальної формули де R= (CHz)6, 4,4-C6H4CH2C6H4, 2,4-2,6CH3C6H3 А-залишок простого або складного (олігоетеру n/m= 0,1-0.25 х=1-2, MM 6850-15000 як клей з постійною липкістю. Поліетеруретани вказаної вище формули одержують шляхом взаємодії олігоетердиолів з діізоціанатами з наступною реакцією отриманого продукту з кінцевими ізоціанатними групами (уретановими форполімерами) з подовжувачем ланцюгу- триетаноаміном в органічному розчиннику. Як олігоетердіоли використовують прості або складні олігоетердіоли молекулярної маси 10005000 (поліоксіпропіленгліколь, поліоксітетраметиленгліеоль, полідіетиленглікольадипінат), як діізоціанат-гексаметилендіізоціанат, 2,4-2,6толуілендіізоціанат, 4,4-дифенілметандіізоціанат при мольному співвідношенні діізоціанату до олігоетердіолу 1,15-2,0. Як подовжувач ланцюгу використовують триетаноламін, мольне співвідношення подовжувача ланцюгу до уретанового форполімеру 1,01-1,50. Органічним розчинником обрано речовину з групи ацетон, метилетилкетон, етилацетат, толуол, диметилформамід та інші інертні по відношенню до ізоціанату розчинники. Поліетеруретани одержують у вигляді 60-80% розчинів у вказаних розчинниках. Будова отриманого клею на основі поліетеруретану підтверджується даними ІЧ-спектроскопіїзявляються смуги поглинання CO-NH уретанової групи 1640cм -1, OH груп 3400cм -1, COO - 1680см -1 та ароматичного кільця 1590-1620см -1. Запропонований поліетеруретан як клей з постійною липкістю отримують наступним чином. Приклад 1 Суміш 40г (0,02моля) поліоксітетраметиленгліколю (молекулярна маса 2000) та 6,96г толуїлендіізоціанату (0,04моля)(суміш ізомерів 2,4-2,6 в співвідношенні 65/35) витримують при постійному перемішуванні без доступ у вологи повітря на про 4 тязі 1,5 години при 90°C. Отриманий продукт з кінцевими ізоціанатними групами (уретановий форполімер) розчиняють при кімнатній температурі в 34г диметилформаміду, при постійному перемішуванні додають до отриманого розчину розчин 4,44г (0,03моля) триетаноламіну в 12мл диметилформаміду та реакційну масу перемішують при 4045°C до завершення реакції. MM продукту 15000, х=2, n/m=0,25. Із отриманого 60% розчину поліетеруретану у вигляді клею з постійною липкістю ракельним способом формують клейовий шар на лавсановій плівці товщиною, висушують при 60-70°C до повного видалення розчинника та отримують клейовий шар товщиною 50мкм, який дублюють немодифікованою поліетиленовою плівкою та проводять випробування. Опір відслаїванню ( адгезійна характеристика) отриманої плівки від алюмінієвої пластини під кутом 180° визначають після витримки 2 години при 20°C, швидкість руху зажиму 100мм/хв, опір статичному зсуву (характеризує когезію) визначають при 20°C з поверхні алюмінієвої пластини (площина склеювання 2x3см) під дією грузу 0,5кг. Опір відслаювання дорівнює 48од, опір статичному зсуву дорівнює 3,5кгс/см. Приклад 2 При постійному перемішуванні без доступу вологи повітря витримують суміш 60г (0,03моля) поліоксіпропіленгліколю (молекулярна маса 2000) та 10,44г толуїлендіїзоціанату (0,06моля) при 100°C протягом 4 годин. Отриманий уретановий форполімер розчиняють при кімнатній температурі в 28г метилетилкетону і до нього додають розчин 4,44г(0,03моля) триетаноламіну в 5г диметилформаміду . Рекційну масу витримують при 50-60°C до завершення реакції. Із отриманого 70% розчину поліетеруретану у вигляді клею з постійною липкістю (молекулярна маса 14900, х=2, n/m=0,25) ракельним способом формують клейовий шар на лавсановій плівці товщиною 50мкм, висушують при 60-70°C до повного видалення розчинника та отримують клейовий шар товщиною 50мкм, який дублюють немодифікованою поліетиленовою плівкою та проводять випробування. Опір відслаювання дорівнює 34год , опір статичному зсуву дорівнює 3,2кгс/см. Приклад 3 35г поліоксіпропіленгліколю (молекулярна маса 1000) (0,035моля) та 6,86г гексаметилендіізоціанату (0,04моля) витримують при постійному перемішуванні без доступу вологи повітря при 89100°C. Отриманий уретановий форполімер розчиняють в 10,5г диметилформаміду та отриманий розчин обробляють 1,32г триетаноламіну (0,009 моля) при кімнатній температурі. Рекційну масу витримують при 40°C до завершення реакції. Із отриманого 80% розчину поліетеруретану у вигляді клею з постійною липкістю (молекулярна маса 13900, х=6, n/m=0,25) ракельним способом формують клейовий шар на лавсановій плівці товщиною 50мкм, висушують при 60-70°C до повного видалення розчинника та отримують клейовий шар товщиною 50мкм, який дублюють немодифікованою поліетиленовою плівкою та проводять 5 84511 випробування. Опір відслаювання дорівнює 40год , опір статичному зсуву дорівнює 3,0кгс/см. Приклад 4 Уретановий форполімер, отриманий реакцією 60г полідиетиленглікольадіпінату (молекулярна маса 3000) (0,02 моля) та 6,96г толуїлендіізорціанату (0,04моля) розчиняють в 25г етилацктату, обробляють при кімнатній температурі розчином 4,44г триетаноламіну (0,03моля) в 8г диметилформаміду . Реакційну масу витримують при 40-45°C до завершення реакції. Із отриманого 60% розчину поліетеруретану у вигляді клею з постійною липкістю (молекулярна маса 6850 х=2, n/m=0,25) ракельним способом формують клейовий шар на лавсановій плівці товщиною 50мкм, висушують при 60-70°C до повного видалення розчинника та отримують клейовий шар товщиною 50мкм, який дублюють немодифікованою поліетиленовою плівкою та проводять випробування. Опір відслаювання дорівнює 38год, опір статичному зсуву дорівнює 2,8кгс/см. Приклад 5 Уретановий форполімер, отриманий реакцією 50г поліоксіпропіленгліколю (молекулярна маса 2000) (0,025моля) та 6,53г толуїлендіізорціанату (0,038моля) розчиняють в 25г диметилформаміду, обробляють при кімнатній температурі розчином 1,78г триетаноламіну (0,0012моля) в 7г диметилформаміду . Реакційну масу витримують при 3035°C протягом 2-3 годин до завершення реакції. Із отриманого 70% розчину поліетеруретану у вигляді клею з постійною липкістю (молекулярна маса 9800, х=1, n/m=0,25) ракельним способом формують клейовий шар на лавсановій плівці товщиною 50мкм, висушують при 60-70°C до повного видалення розчинника та отримують клейовий шар 6 товщиною 50мкм, який дублюють немодифікованою поліетиленовою плівкою та проводять випробування. Опір відслаювання дорівнює 36год , опір статичному зсуву дорівнює 3,1кгс/см. Приклад 6 Уретановий форполімер, отриманий взаємодією 50г поліоксітетраметиленгліколю (молекулярна маса 2100) (0,024моля) та 9,00г 4,4дифенілметандіізоціанату (0,036моля) розчиняють в 48г диметилформаміду, додають до нього при кімнатній температурі розчин 4,44г триетаноламіну (0,03моля) в 6г етилацетату . Реакційну масу витримують при 30-35°C протягом 2-3 годин до завершення реакції. Із отриманого 70% розчину поліетеруретану у вигляді клею з постійною липкістю (молекулярна маса 11010 х=1, n/m=0,1) ракельним способом формують клейовий шар на лавсановій плівці товщиною 50мкм, висушують при 60-70°C до повноговидалення розчинника та отримують клейовий шар товщиною 50мкм, який дублюють немодифікованою поліетиленовою плівкою та проводять випробування. Опір відслаювання дорівнює 3,3кгс/см, опір статичному зсуву дорівнює 42год. Запропонований поліетеруретан має хорошу адгезію до різних полімерних матеріалів- (полівінілхлориду, АБС-пластики, поліетилентерефталат, поліамід), до металів- (алюміній, залізо, мідь), дерева, кафелю, скла, що дозволяє використовувати ці субстрати для нанесення поліетеруретанів з метою одержання липкого клейового шару та захисту його поліетиленом. В таблиці подані адгезійні та когезій ні властивості липкого клею різного складу. Таблиця Адгезійні та когезій ні властивості липкого клею Показники Опір при відслаїванні, кгс/см Опір статичному зсуву, год. Опір при відслаїванні захисної поліетиленової плівки, кгс/см Клей за прикладами 3 4 Відомий 1 2 1,5-2,8 3,5 3,2 3,0 20 48 34 0-0,05 0-0,05 0-0,05 Як видно з даних таблиці, адгезійні та когезійні показники липкого клею- опір при відслаюванні та опір статичному зсуву значно перевищують аналогічні показники відомого клею, зберігая при цьому опір при відслаюванні захисної поліетиленової плівки. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 5 6 2,9 3,1 3,3 40 38 36 42 0-0,05 0-0,05 0-0,05 0-0,05 Література: 1. Патент CPCP №718015 С08L75/04, 1976. 2. Патент ФРГ №1904102 С09J3/16, 1976. 3. Авторське свідоцтво CPCP №912743, С09J3/16, 1981. (прототип). Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601