Спосіб одержання поліуретанової композиції для захисного покриття

1. Спосіб одержання поліуретанової композиції для захисного покриття з поліуретану, одержаного взаємодією 2,4(2,6)-толуїлендіізоціанату (ТДІ) з складним і простим поліефірами, який відрізняється тим, що спочатку синтезують преполімер 3 38576 при співвідношенні ТДІ:Л-1000=2:1 відповідно при температурі 55-60°С і інтенсивному перемішуванні, послідовно додають каталізатор, доводять до однорідності перемішуванням, охолоджують до кімнатної температури, додають поліізоціанат (ПИЦ), потім додають розчинник, реакційну суміш гомогенізують інтенсивним перемішуванням. Як каталізатор беруть металоорганічний каталізатор ацетилацетонат цинку [Zn(AA) 2]. Як поліізоціанат (ПИЦ) беруть продукт на основі дифенілметандіізоціанату Як розчинник беруть етилацетат (ЕА), ксилол. 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 фунгіцидні властивості і підвищення термостійкості при збереженні технологічних властивостей, тобто стабільності властивостей у часі та високої життєздатності (не менше 10 місяців ) їхніх розчинів. Суть корисної моделі пояснюється такими прикладами. Приклад 1. Поліуретанову композицію для захисного покриття, по запропонованому способу, (мас. ч.) одержують наступним чином: Спочатку синтезують преполімер (ТДІ+Л1000), для цього в реактор поміщають ТДІ (26) і при температурі 60°С та інтенсивному перемішуванні додають Л-1000 (74), перемішують до отримання 6,21% кінцевих ізоціанатних груп (20 хвилин), додають ацетилацетонат цинку [Zn(AA)2] (1,2), доводять до однорідності перемішуванням, охолоджують перемішуванням до кімнатної температури, додають поліізоціанат (ПИЦ) (10), інтенсивно перемішують, потім додають етилацетат (ЕА) (100), реакційну суміш 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 поліуретанової 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) 4 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 Реnісіlіum сусlоріum. На зразках поліуретанової композиції для захисного покриття із вмістом каталізатора ацетилацетонату цинку [Zn(AA) 2] перед початком дослідження плісневих грибів не було виявлено (табл.2). 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. На контр. зразку не відмічено збільшення колонії, хоча життєздатність гриба зберігалась до кінця досліду, тобто поліуретанова композиція без каталізатора має фунгістатичні власти вості. 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 нормальному відриві (Р) по ГОСТ 14760 - 69, когезійні властивості - по межі міцності при розтягу а 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 діаматром 50мм. Краплю 5 38576 поліуретанової композиції, по запропонованому способу, розміщували 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 стійкість до дії плісневих грибів, тобто фунгіцидні властивості і підвищення термостійкості при збереженні технологічних властивостей, тобто стабільності властивостей у часі та високої 6 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 С 08 G 18/06, С 09 J 3/16. 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 С 08 G 18/06, С 09 J 175/04. 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 Преполімер ТДІ+Л1000 Zn(AA)2 1 2 3 контр. 4 5 100 100 100 100 100 1,2 2,0 1,2 2,0 Розчинник ЕА 100,0 100,0 100,0 Ксилол 100,0 100,0 ПИЦ 10,0 15,0 10,0 15,0 10,0 Таблиця №2. Дослідження фунгіцидних властивостей поліуретанової (ПУ) композиції для захисного покриття під дією мікодеструкторів (плісневих грибів ) № зразку ПУ композ. Прототип 1 2 3 контр 4 5 Оцінка дії мікодеструкторів (росту грибів, бали) На живильному На живильному На зразках до поУ вологій середовищі без середовищі з чатку досліду камері інфікування інфікуванням 1 1-3 3-4 5 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 7 38576 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 Життєздатність у часі міцності при нормальному відриві межі міцності при розтягу та водостійкість, s, МПа вихідна, ст. після витримки у °С Місяці - ст. (30 s, МПа e, % воді 30 діб ст. - ст. діб.) 13,6 8,5 15,0 200 120 10 18,4 16,2 20,0 350 212