Спосіб одержання поліуретанової композиції для захисного покриття

1. Спосіб одержання поліуретанової композиції для захисного покриття взаємодією 2,4(2,6)толуїлендіізоціанату (ТДІ) з складним і простим поліефірами, який відрізняється тим, що спочатку (на першій стадії) синтезують прекурсор - продукт взаємодії 2,4(2,6)-толуїлендіізоціанату і три 3 37906 Поставлене завдання корисної моделі реалізується за способом одержання поліуретанової композиції для захисного покриття з поліуретану, одержаного взаємодією 2,4(2,6)толуілендіізоціанату (ТДІ) з складним і простим поліефірами, згідно запропонованої корисної моделі, спочатку (на першій стадії) синтезують прекурсор продукт взаємодії 2,4(2,6)толуілендіізоціанату і триметилолпропану (ТДІ+ТМП) у мольному співвідношенні 3:1 відповідно в етилацетаті (ЕА) при співвідношенні прекурсор (ТДІ+ТМП):ЕА=(7:3) при температурі 50-55°С, додають послідовно каталізатор і подовжувач ланцюга, реакційну суміш гомогенізують інтенсивним перемішуванням. Як каталізатор беруть металоорганічний каталізатор ацетилацетонат цинку [Zn(AA)2]. Як подовжувач ланцюга містить прості поліефіри поліокси-пропіленгліколі, поліокситетраметиленгліколі з молекулярною масою (MM) 1000 в етилацетаті при співвідношенні (60:40) мас.ч. відповідно. Досягнення технічного завдання корисної моделі забезпечується запропонованим способом одержання поліуретанової композиції для захисного покриття, в яку введено металоорганічний каталізатор ацетилацетонат цинку [Zn(AA)2], що надає одержуваним поліуретановим композиційним матеріалам значне підвищення адгезійної міцності та водостійкості, а також стійкість до дії плісневих грибів, тобто фун гіцидні властивості і підвищення термостійкості при збереженні технологічних властивостей, тобто стабільності властивостей у часі та високої життєздатності (не менше 10 місяців ) їхні х розчинів. Суть корисної моделі пояснюється такими прикладами Приклад 1 Поліуретанову композицію для захисного покриття, по запропонованому способу, (мас. ч.) одержують наступним чином: Спочатку синтезують прекурсор, для цього в реактор поміщають ЕА (30) і при температурі 55°С додають ТМП, отримують розчин при інтенсивному перемішуванні і додають поступово ТДІ при мольному співвідношенні ( ТДІ+ ТМП)=3:1 відповідно і співвідношенні (ТДІ+ТМП): ЕА=(70:30)мас.ч., інтенсивно перемішують 20 хвилин, охолоджують прекурсор (ТДІ+ТМП) перемішуванням до кімнатної температури, додають ацетилацетонат цинку [ Zn(AA)2 ](1,2 ), інтенсивно перемішують. Після одержання гомогенного продукту додають подовжувач ланцюга - простий поліефір лапрол Л-1000 в етилацетаті при співвідношенні (60:40) відповідно, інтенсивно перемішують до гомогенності (15 -20) хвилин і герметично закривають. Отримують розчин поліуретанової композиції для захисного покриття у вигляді прозорої рідини світло жовтого кольору, який має фунгіцидні властивості, значне підвищення адгезійної міцності, водостійкості, термостійкості і високі технологічні властивості, тобто стабільність властивостей у часі та високу життєздатність (не менше 10 місяців). Склад та співвідношення реагентів поліурета 4 нової композиції для захисного покриття прикладів 1-5 наведені в табл. 1 Для дослідження фунгіцидних властивостей поліуретанової композиції для захисного покриття, по запропонованому способу, було проведено встановлення природної контамінації і відношення мікодеструкторів до вологості повітря та вологості субстрату звичайними методами експериментальної мікології [3], а також дослідження дії мікодеструкторів (плісневих грибів) згідно [4]. Дослідження проводили наступним чином: зразки поліуретанової композиції, по запропонованому способу, у вигляді плівок і дисків із плівок витримували у вологій камері (до 87% відн., t=27°С) та розміщували на живильне середовище «Сабуро» без додаткового інфікування і з інфікуванням. Фунгіцидність та дію мікодеструкторів оцінювали за наявністю росту грибів на зразках. Результати дослідження наведені в табл.2 Проведені дослідження показали, що перед початком дослідження на контрольному зразку (№3) та прототипу було відмічено по одній колонії мікодеструкторів (плісневих грибів) до 1-2мм в діаметрі, спороносящій, з якої виділяли і ідентифікували Реnісilium сусlоріum. На зразках поліуретанової композиції для захисного покриття із вмістом каталізатора ацетилацетонату цинку [Zn(AA)2 ] перед початком дослідження плісневих грибів не було виявлено. Всі зразки поліуретанової композиції для захисного покриття із вмістом каталізатора ацетилацетонату цинку [Zn(AA) 2], мають фунгіцидні властивості, тому що їхня грибостійкість становить 0 балів у вологій камері, на живильному середовищі без додаткового інфікування і на живильному середовищі з інфікуванням (табл.2). На контр. зразку не відмічено збільшення колонії, хоча життєздатність гриба зберігалась до кінця досліду, тобто поліуретанова композиція без каталізатора має фунгістатичні властивості. А зразки прототипу повністю заросли грибами на 5 балів, тобто не мають фунгіцидних властивостей (не грибостійкі) (табл.2). Життєздатність визначали візуально, методом спостереження кожної доби до желеутворення. Для визначення життєздатності використовували зразки поліуретанової композиції для покриття, по запропонованому способу, із вмістом різної кількості каталізатора, які поміщали в хімічні склянки темного кольору з притертими пробками (для забезпечення герметичності) ємністю 150мл в кількості 120-130мл композиції. Результати експерименту по визначенню життєздатності наведено в табл.3 і 4. Термостійкість зразків плівок поліуретанової композиції для захисного покриття визначали методом деріватографії по кривій втрати ваги. Температуру початку деструкції вважали температуру втрати 1мас.% ваги. Дослідження термостійкості проводились вихідних зразків плівок поліуретанової композиції і зразків плівок поліуретанової композиції після дії мікодеструкторів (плісневих грибів). Результати досліджень наведено в табл. 3 і 4. Фізико-механічні властивості, а саме адгезійну міцність оцінювали по межі міцності при нормаль 5 37906 ному відриві (Р) по ГОСТ 14760-69, когезійні властивості - по межі міцності при розтягу о та відносне видовження є визначали за ГОСТ 14236-81. Відтворення значень показників перевіряли за результатами >5 паралельних випробувань. Проведення дослідження адгезійних властивостей проводили на гостованих сталевих зразках циліндричної форми діаметром 50мм. Краплю поліуретанової композиції, по запропонованому способу, розмішували між двома сталевими зразками, пришліфовували їх і залишали у вертикальному положенні на 30 діб. Зразки плівок поліуретанової композиції для захисного покриття з різним вмістом каталізатора для визначення когезійних властивостей одержують наступним чином: зразок розчину поліуретану виливають поліетиленову форму, висушують 24 години в сушильній шафі при температурі 40°С, потім 5 годин дегазують під вакуумом при температурі 30°С та ще витримують 24-48 годин при кімнатній температурі. Дослідження фізико-механічних властивостей проводились вихідних зразків поліуретанової композиції і зразків поліуретанової композиції після дії мікодеструкторів (плісневих грибів ). Результати досліджень фізико-механічних властивостей наведено в табл. 3,4 Проведені дослідження (табл.3 і 4) показали, що поліуретанові композиції для покриття, по запропонованому способу, мають значне підвищення адгезійної міцності та водостійкості, а також 6 стійкість до дії плісневих грибів, тобто фунгіцидні властивості і підвищення термостійкості при збереженні технологічних властивостей, тобто стабільності властивостей у часі та високої життєздатності ( не менше 10 місяців ) їхніх розчинів, що є перевагою цих поліуретанових композицій по відношенню до прототипу. Поліуретанові композиції, по запропонованому способу, рекомендуються для застосування на підприємствах міністерств будівництва, архітектури та житлово-комунального господарства, транспорту, в хімічній, легкій, харчовій промисловості, як захисні композиції, хімічно - стійкі та гідроізоляційні покриття. Джерела інформації [1] А.С. №1274285 СССР, МКИ С08G18/06, С09J3/16. Способ получения однокомпонентного клея. // Р.А. Веселовский, А.А. Дегтярева, Л.А. Марковская. - Институт химии высокомолекулярных соединений АН Украины. Опубл. 1984. [2] А.С. №1676247 СССР, МКИ С08G18/06, С09J175/04. Способ получения клеевой композиции. // Р.А. Веселовский, А.А. Дегтярева, Л.А. Марковская, Ж.И.Шанаев - Институт химии высокомолекулярных соединений АН Украины. Опубл. 1991. - [прототип] [3] Методы экспериментальной микологии. Справочник. - К.: Наук.думка, 1989. - 540с. [4] ГОСТ 9. 048-9.053-75 (91). Материалы и изделия. Методы испытания на микробиологическую устойчивость. Таблиця 1 Склад поліуретанової композиції для захисного покриття, мас. ч. Приклад № п/п. 1 2 3 контр. 4 5 Прекурсор ТДІ+ТМП Zn(AA)2 100 100 100 100 100 1,2 2,0 1,2 2,0 Подовжувач ланцюга Л-1000 П-1000 60,0 L 60,0 60,0 60,0 60,0 ЕА 70,0 70,0 70,0 70,0 70,0 Таблиця 2 Дослідження фунгіцидних властивостей поліуретанової (ПУ) композиції длязахисного покриття під дією мікодеструкторів (плісневих грибів) № зразку ПУ композ. Прототип 1 2 3 контр 4 5 На зразках до початку досліду1 0 0 1 0 0 Оцінка дії мікодеструкторів ( росту грибів, бали ) На живильному сере- На живильному середоУ вологій камері довищі без інфікування вищі з інфікуванням 1-3 3-4 5 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 7 37906 8 Таблиця 3 Властивості ви хідної поліуретанової (ПУ) композиції для захисного покриття Приклади № п/п прототип 1 2 3 контр 4 5 Фізико - механічні властивості Адгезійна міцність - по межі Когезійна міцність - по Термостійкість міцності при нормальному від- межі міцності при розтягу риві та водостійкість, s , МПа вихідна, ст. після витримки у °С - ст. (30 e ,% воді 30 діб ст. - ст. s , МПа діб.) 13,6 8,5 15,0 200 120 33,0 31,5 41,5 10 205 35,0 32,5 42,9 10 250 30,0 28,0 40,0 10 175 32,0 32,0 41Д 10 207 35,8 32,7 42,0 10 245 Життєздатність у часі Місяці 10