Є ще 34 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Способ получения полиуретанмочевин, предусматривающий взаимодействие диизоцианатов и полиэфирдиолов, смешение и гомогенизацию полученного изоцианантного форполимера с поверхностно-активными веществами в гидролитической среде, последующий гидролиз форполимера в присутствии гидроокисей щелочных металлов, выделение полиуретанмочевины, очистку ее и сушку, отличающийся тем, что используют поверхностно-активные вещества двух типов - неионогенные и ионогенные, причем неионогенное поверхностно-активное вещество вводят в изоцианатсодержащий форполимер в количестве 2,0 - 3,0% от массы форполимера, а ионогенное поверхностно-активное вещество вводят в водный раствор в количестве 10 - 12% от массы форполимера, а гидролиз проводят при максимально допустимом содержании гидроокиси щелочного металла в количестве 0,5% от массы форполимера.

Текст

УКРАЇНА (19) UA(1.) УЛ 26448 „з, С1 (51)6 C 0 8 G 18/08 ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ПОЛІУРЕТАНСЕЧОВИН I (21) 93005550 (22) 14.07.93 (24) 30.08.99 (46) 30.08.99. Бюл. № 5 (56) Патент США № 3563943, кл. С 08 G 53/18, С 08 J 1/48, опублик. 1971. (72) Ліпатніков Микола Андрійович, Макаревич Інна Петрівна, Керча Юрій Юрійович, Лебедев Євген Вікторович, Нікішенко Олександр Іванович, Глушаченко Юрій Миколайович, Михайлов Володимир Сергійович, Черніговцев Олександр Якович, Малюта Микола Володимирович, Ліпатніков Юрій Миколайович (73) Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України, Державне виробниче об'єднання "Радикал" {57) Способ получения полиуретанмочевин, предусматривающий взаимодействие диизоцианатов и полиэфирдиолов, сме шение и гомогенизацию полученного изоцианантного форполимера с поверхностно-активными веществами в гидролитической среде, последующий гидролиз форполимера в присутствии гидроокисей щелочных металлов, выделение полиуретанмочевины, очистку ее и сушку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что используют поверхностно-активные вещества двух типов - неионогенные и ионогенные, причем неионогенное поверхностно-активное вещество вводят в изоцианатсодержащии форполимер в количестве 2,0-3,0% от массы форполимера, а ионогенное поверхностно-активное вещество вводят в водный раствор в количестве 10-12% от массы форполимера, а гидролиз проводят при максимально допустимом содержании гидроокиси щелочного металла в количестве 0,5% от массы форполимера. с > NJ Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений,конкретно, к области получения полиуретанмочевин (ПУМ), в частности, порошкообразных ПУМ, которые ч о г у т быть использованы как термоэластопласты при изготовлении изделий различного назначения. Х{ Известны: °" - Способ получения полиуретановых эластомеров (Патент ГДР № 81962, кл. С 08 G 22/06, опублик. 1971) в виде частиц диаметром 0,5-2 мм, пригодные для переработки литьем под давлением. По этому способу предварительно получают изоцианосодержащий форполимер, кото рый при интенсивном перемешивании вводится во взаимодействие на границе раздела фаз органический растворитель вода при 20-100° С в присутствии третичного амина (катализатор) и 0 , 4 - 0 , 8 % эмульгаторов (Na-соль диизобутилнафталинсульфокислоты) с гликолями такими как этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4бутандиол, аминами: этилендиамин, 1,3пропилендиамин, диэтилентриамин, метилдиэтаноламин. Получение ПУМ проводят при массовом соотношении ИФП к органическому растворителю и воде 10 : 1 20. ИФП растворяют в бензоле, ксилоле, хлороформе или хлористом метилене. 00 о 26448 Тонкодисперсные полиуретанкарбамиды (Заявка ФРГ № 2906159, кл. С 08 G 18/10, опублик. 1980) получают из полидиолов со средней молекулярной массой 500-5000, диизоцианатов и низкомолекулярных диолов со средней молекулярной массой 60-500, взятых в количестве, необходимом для получения ИФП, содержащего 10-40 мол.% исходного изоцианта (ИЦ) от количества изоцианта в исходной смеси, а также монофункциональных соединений с активным атомом Н, например, спиртов, аминов и/или амидов, в количестве 5 мол.% от содержания ИЦ в исходной смеси. В реакционную смесь добавляют эмульгатор (например, этоксилированное касторовое масло, являющееся одновременно разбавителем для ИФП) и эмульгируют водой при 80-89° С, причем ИФП реагируя с водой, диамином или смесью диаминов (например, 2,2,4-триметил-1,6-гексаметилендиамином и/или 1,6-гексаметилендиамином) превращается в полимер. Наиболее существенным недостатком известных способов получения порошкообразных ПУМ путем гидролитического полиприсоединения изоцианатсодержащих соединений является использование токсичных растворителей, диаминов; при этом, выделение продукта реакции связано с необходимостью удаления органического растворителя. Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения (Патент США № 3563943, кл. С 08 G 53/18, С 08 J 1/48, опублик. 1971) латексов ПУМ (прототип), получаемых из следующих ингредиентов: а) ароматических изоцианатов с функциональностью > 2 (изоцианатных групп 21-52,5%); б) высокомолекулярных соединений с > 2 группами, активными по отношению к изоцианатам, с молекулярной массой от 400 до 10000 (преимущественно, полиоксиалкиленгликоли); в) низкомолекулярных веществ с > 2 активными группами и молекулярной массой 62-399; г) избытка (в расчете на изоцианатные группы) воды; д) органических растворителей; е) основных катализаторов (2-метилпиперазин, 1,6-морфолин); ж) 0,5-6 мас.% неионных ПАВ с молекулярной массой 12-24x103, получаемых взаимодействием полиоксиэтияенгликоля (М п = 5000) с ароматическими диэпоксидами общей формулы ЭСН2ОРОСНгЭ, где Э - эпоксигруппа, R ароматический радикал при соотношении 2 : 1 соответственно, путем эмульгирова 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ния предварительно полученного ИФП в воде. Эмульгирование раствора ИФП в органическом растворителе сопровождается взаимодействием изоцианатных групп с водой, первичными или вторичными аминами. Согласно примеру прототипа нами воспроизведен синтез ПУМ. К подогретому до 40°С раствору 3654 г толуилендиизоцианата (2,4-:2,6~изомеры, 80 : 20%) в 1652 г толуола в течение 15 мин добавляют 3960 г простого полиэфира (блок-сополимер полиоксипропиленгликоля и 2,21-бис-(4-оксифенил)пропана с гидроксильным числом 170) и 8905 г полиола (получен из окиси пропилена и глицерина, с гидроксильным числом 37) и перемешивают 3 ч при 80-90°С. Полученный раствор ИФП охлаждают до 25°С; ИФП содержит 32,49% изоцианатных групп. 4 г ПАВ молекулярной массы 14000 (продукт взаимодействия 2 моль пол и оке и этиле нгл и коля с гидроксильным числом 18,7 и 1 моль диэпоксида, полученного из зпихлоргидрина и 2,2'-6ис-(4оксифенил)пропана в 70 мл воды охлаждают до 10°С и прибавляют к 110 г охлажденного раствора ИФП, добавляют 30 г толуола, а затем смесь 4,9 г 2-метилпиперазина и 1,6-морфолина в 40 мл воды. Смесь перемешивают при 25°С в течение 2 ч и получают латекс, коагулирующий через 12 ч выдержки. Пленки, полученные из латекса имели: прочность на разрыв (кг/см2), разрывное удлинение (%) и твердость (по Шору А) 153,2; 514 и 65 соответственно. Таким образом, недостатком способа синтеза, приведенного в прототипе, является использование органического растворителя (токсичные и огнеопасные вещества), а применение токсичных аминов определяет низкий уровень технологичности и экологической чистоты процесса. Задача изобретения - разработка способа получения порошкообразных полиуретанмочевин щелочным гидролизом изоцианатсодержащих соединений без применения органических растворителей, с количественным превращением изоцианатных групп в мочевинные. Поставленная задача достигается тем, что в отличие от известного способа получения полиуретанмочевин гидролизом изоцианатсодержащих соединений, включающем стадии: синтеза изоцианатсодержащих форполимеров (ИФП) на основе диизоцианатов и олигомеров, содержащим активный атом водорода; смешения и гомогенизации в гидролитической среде; 26448 гидролиза, с использованием реакции полиприсоединения диаминов и диизоцианотов; очистки и выделения полиуретанмочевины; осушки полимера в вакууме; операцию смешения и гомогенизации ИФП в гидролитической среде ведут без органического растворителя, в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ) двух типов - ионогенного (ИПАВ) и неиногенного (НПАВ). Применяемые ИПАВ - соли щелочных металлов жирных кислот с числом углеродных атомов 12-23; ИПАВ олигоблок-сополимеры гіолидиметилсилоксанов с олигооксилалкилендиолами (содержащие от 15 до 30% силоксановых блоков с молекулярной массой 1000). ИПАВ растворяют в воде, после чего добавляют гидроокись щелочного металла; НПАВ предварительно вводят в ИФП и полученную смесь в течение 5-Ю мин при перемешивании добавляют в водный раствор ИПАВ и гидроокиси щелочного металла. Гомогенизацию ИФП ведут до образования однородной дисперсии. Другое отличие состоит в том, что щелочной гидролиз ИФП (изоцианатных групп) проводят при недостатке гидроокиси щелочного металла по отношению к эквиваленту изоцианатных групп форполимера (-дифенилметандиизоцианата, подогревают до 45°С, к нему при перемешивании добавляют в течение 5-7 мин 95,00 г (0,1 моль) полиоксипропиленгликоля с массовой долей гидроксильных групп 3,58%; после прекращения экзотермического подъема температуры смесь подогревают до 80°С и при перемешивании в течение 2 ч получают ИФП с массовой долей изоцианантных групп 5,79%, В ИФП вводят при перемешивании 4,35 г (3,0% от массы ИФП) неионогенного ПАВ марки КЭП-2А и полученную смесь загружают в течение 10-15 мин при интенсивном перемешивании в предварительно подогретый раствор 14,50 г (10,0% от массы ИФП) олеата калия и 7,85 г гидроокиси калия (0,70 моль/экв NCOгрупп) в 754,0 воды (соотношение мае. ч. вода : ИФП = 5,2 :1,0) и продолжают перемешивание при 50°С в течение 2 ч. При стоянии в течение 10 мин смесь расслаивается. Продукт отделяют, промывают водой (4 1000 см3). Получают 141,4 г ПУМ (выход 97,5%) в виде порошка с диаметром частиц 0,2-2 мм, с характеристической вязкостью 0,35 дл/г (25°С, ДМФА), в ИК-спектре которого содержатся характеристические полосы первичных мочевинных групп. 11 26448 П р и м е р 4 (опыт 16, табл. 1). В ИФП 140,00 г с массовой долей изоцианатных групп 4,80%, полученный по примеру 1, вводят при перемешивании 3,50 г (2,5% от массы ИФП) неионогенного ПАВ типа КЭП-2А и полученную смесь загружают з течение 10-15 мин при интенсивном перемешивании в предварительно подогретый до 30°С раствор 15,40 г лаурината калия (11,0% от массы ИФП) и 2,69 г едкого калия (0,30 моль/экв NCO-rpynn) в 630,0 г воды (соотношение мас.ч. вода: : ИФП = 4,5 : 1,0) и продолжают перемешивание при 65°С в течение 2 ч. При стоянии в течение 10 мин смесь расслаивается. Продукт отделяют, промывают водой (4 1000 см3) и сушат при 70-80°С и давлении 25 мбар. Получают 134,4 г ПУМ (выход 96 %) в виде порошка с диаметром частиц 10-1000 мкм, содержащего 0,5% сшитого ПУМ (экстракция кипящим диметилформамидом) и характеристической вязкостью растворимой фракции 0,78 дл/г (25°С, ДМФА). П р и м е р 6 {опыт 31, табл. 1). 150,00 г ИФП с массовой долей изоцианатных групп 6,72% получают как в примере 1, но берут 55,00 г (0,22 моль) 4,4 і дифенилметандиизоцианата и 95,00 г (0,1 моль) полиоксипропиленгликоля с массовой долей гидроксильных групп 3,58%. В ИФП вводят 3,00 г (2,0% от массы ИФП) КЭП-2А і', полученную смесь как в примере 1 смешивают с раствором 18,00 пальмитата калия (12,0% от массы ИФП) и 4,31 г едкого калия (0,32 моль/экв NCOrpynn) в 450,0 воды (соотношение мае. ч. вода : ИФП = 3,0 : 1,0) и перемешивают при 50°С в течение 2 ч. При стоянии в течение 10 мин смесь расслаивается. Продукт отделяют, промывают водой (4 1000 см3) и сушат при 70-80°С и давлении 25 мбар. Получают 147,0 г ПУМ (выход 98,0%) в виде порошка с диаметром частиц 10 1000 мкм, с характеристической вязкостью 0,81 дл/г o о I s s s 8 о 1 18 g о о о о M n о m 745 о c 26, in t- HI 1 170 g ГО Cft 125 14,0 о &У 630 CO ю M 760 755 OOI •o Oi 770 CM 730 I'll о 12.1 26448 750 29 c3 я CM a о о о см о о о 8 S см 8 о см о о р со о см о S in о СО о 'о о О я C-J о ю о •г см о см о СМ CN! о о 8 3 8 % о о 8 у-* 8 S 8 S ч о fa со о см о m с о S о СО 8 8 о СП ю о а> о о 1-4 о я с(Л *-4 О СО 174, о о ,55 ,65 о 8 152, -з Й C*£ J^ftO I .00 tfjh о «о сч СО м S о о о & о 8 9 о о о о о см СП о о in СО г о см о ч. о см о 8 8 8 8 о см а 8 о 8 а 8 о 8 8 С М о см см о N о о 8 о 8 о Щ 8 о S S о о 8 S S 8 8 Продолжение таблицы I ! 2 ! І ЗІ 5 ! ! 7 І Б І 9 1 ІО/ІІ 1 12/13 115. 55,00 0,22 Є6.75 46,50 0,50:0,50 141,75 0,24 5,30 116. 55,00 0,22 І04Д0 36,80 0,60:0,40 197,90 0,24 5,10 ^j'gl'P 117. 55,00 0,22 121,45 29,10 0,70:0,30 205,55 0,24 4,91 4gg3jgIiQ 118. 55.00 0,22 136,80 19,40 0,80:0,20 213,20 0,24 4,73 ^jjj'jj*' 119. 55.Q0 0.22 156.15 9,70 0,90:0,10 220,65 0,24 4,56 173,50 I,00:G,0Q 228,50 0,24 4,41 jjfo ' ПБГА fffe[gl' І6/І7 ! 18/18 ! 0.35 705 50 ІВ.0 IQA. 29"аз 620 100 22,3 0 0 0.39 2.7 5725 D7T7 ПШГ 194,2 0,00:1,00 239.20 0,16 ХЭЛ-2А Q*4J_ -ifl -Ш /,lo 2.5 5J53 2.7_ 4-і,зй II.O T&Toe iq.b. . Ц.6 577П II. 2 55,8й Т2ТІЛД 13,95 T22T.25 І9ТД2 1232.77 13707 T27S.3I IB! 34 Q.82 96то 0.61. 97,С 0.80 ЭТЛГ 17,35 І74.7Б 0,10:0,90 237,13 0,16 123. 45,00 0,16 34,70 155,36 0,20:0,80 235,06 0,16 124. 45,00 0,16 52,00 136,94 0,30:0,70 233,94 0,16 125. 45,00 О.ІЬ 69,40 116,52 0,40:0,60 230,92 0,16 126. 45,00 ОДЬ 86,75 97,10 0,50:0,50 228,65 0,16 1223.64 15"TO 127. 45,00 О,ІЬ 104,10 77,68 0,60:0,40 226,7t 0,16 128. 45.00 0,18 121,45 58,26 0,70:0,30 224,71 0,16 129. 45.00 ОДЬ 138,80 38,Ь4 0,80:0,20 222,64 0.16 10.2, 22ГД 130 45,00 0,18 І5ЬД5 19,42 0,90:0,10 220,57 0,16 45,00 0Д8 173,50 880 200 8,0 915 190 9,0 640 170 10,0 960 160 10,5 0Л7 957? 970 160 Ы.0 Q.7£ 9о7П Q.7B9675 940 170 12,0 17,7U ІТЙ7.56 15,41 910 170 13,0 650 160 15,0 750 190 22,0 170 26,2 2477G 131. 210 7,0 600 45,00 ОДЬ 840 ТУЬП.95 4* 122. 133. 45,00 ОДЬ 173,50 23 ! 24 17Д 45,00 0ДЄ ! 50 121. 45,00 0,18 I 22 730 II.Q " ' 59 ii.o кш 132. 20/21 V7T 0 1 ! 21,?; ffiqjj' 120. 55,00 0,22 1 14/15 2.5 3,54 П 5 4,04 0.40 3,59 Q.4I З.бЬ O^ 977І 1,00:0,00 218,50 0,16 194,2 0,00:1,00 239,20 0,16 1,00:0,00 216,50 0,16 6.8 : Т.П 16^6,6 7,2 • T.Q 1573,5 Ш2 І900.90 T2T5S Q.50 дат 09 CO 33 26448 34 а я и я з s s 9 88 ю о MM ц 3 8 8 аэ о п со а 8 8 сп (О си со М М М о 8 3 a 8 см см О от м 8 о а о о g еч сі о м | > о см сб с ЇБ ЗІ 9 о о* о 9 о о ю о S о о о о о о о о о 3 о о 1 й 8 со ю м да « і о о 8 м 01 м 04 Г"» о 8 8 S ем =о •* о м 4j» см су 8 о $ м о J3 й о io о 3 о о cv •к о со 8 СП 5 g с^ см м ІІ o o o о 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 O Ift Л Q S> O Ю O «Ї O O Ш 8 OQ O їй 8 O З З СП 9 „ СМ о с З ш о я о ч S Q о 8 9 о о о 4JI о со см в о СП см о п а o см о см 8 Ь м o ••# .50: см о о см о 43, о о CM :,oo 2 м сэ С^ї /-* *J О CV ,50 о 8 .57 о 8 8 .92 о 8 ,64 8 ,85 8 .20 S да М H о $ см 8 8 c3 о о 8 8 35 36 26448 О о о см C-J И •-4 8 см о о со со § й S Я со да В Я аз зэ 3 м со со сч а CD 1-І О о ,32 о О О EN см О о го см Ч1 о см о 1 с-W 52,00 8 34,' 1Л 11 — S 3 g S 8 8 со OJ гм Г7 см см см s а 8 s s 1-І о о о гм со й 8 см СП см со со со со со 1-І СО СО и О О о О а О о О 1ї СО м •л СО 8 1ї с8 о со и со О а JJ 1 1 — о гм со м со 3 -О со 14 и) t-t о см со СО м 1-І О о о см со см со 1-Н 1-І її со о о см со 14 м 173 см о 155 >1 — о ю 173 м зет -л; О СП со О (М о t> о *& W 11 о о S и (D 1-І о> •-< я о со с о см '-£) to 121 » to м о (О -0 104 см о to (Л со о ч 42 Г 'О ,82 о ,02 CJ LD о ,57 г> аэт> t o o o n а х > 8 1-І Продолхєние таблиш І ! З тди 5 ПБІ* М =1735 д 166. 34,8С 0,20 169. 34,8С 0,20 17.35 170. 34,60 0,20 171. 34,60 ППГ V950 ! ! 7 ! и ! 9 ! IO/II I 12/13 KH O ППГ ЇЇ6Г 95,00 0,00 :І,00 129,80 6,20 6,47 6,10 : £ $ д 1.0 34,70 76,00 0,20 0,60 145,50 0,20 5,77 0,20 52, О С 66,50 0,30 ;0,70 153,30 0,20 5,48 34,60 0,20 69,4С 57,00 0,40 :0,60 161,20 0,20 5,21 • 173. 34,80 0,20 174. 34,80 ! 16/17 Г 16/19 ! 20/21 0,20 47,50 0,50 :0,50 169,05 0,20 4,97 gflg g I 104,10 38,00 0,60 :0,40 176,90 0,20 4,75 Щ& 34,80 С20 176. 34,60 0,20 138,80 19,00 0,80 :C,20 192,60 O.liC 4,36 177. 34,80 0,20 156,15 9,50 С.90 :0,I0 200,45 0,20 4,19 178. 34,60 0,20 173,50 І,ПО :0,00 20b,X 0,20 3,92 121,45 ПЕГА rvL=I735 179. 38,26 160. 38,28 0,22 181. |Q 0.22 28,50 0,70 :0,30 164,75 0,20 ШІГ Мп=950 4,55 Щ$ *|Q кон 7,56 17,35 85,50 0,10:0,90 141,13 0,24 7,14 38,28 0,22 34,70 76,00 0,20 :Q,60 I4fif98 0,24 6,79 ^ ^ Ib2. 36,28 Q,22 52,00 66,50 0,30 : 0,70 156,7fc 0,24 6,43 162. 38,28 0,22 69,40 57,00 0,40:0,60 6,12 С S 'О Ы 7,1 90 8,2 110 9,5 130 160 12,6 194 14,8 250 17,7 650 240 20,2 260 IUIJL дОД .Of 4,8 470 50 6,0 70 7,0 690 85 feg*'C X 600 C.75 Э57О IQ.Q_ І47ГГ IQ.4 13,49 CO 1 II,0 І6іїЗЗС00К 17733 __ 70 660 IC.Q_ 95,00 0,00:1,00 133,26 0,24 164,68 0,24 КЭП-2А 6,0 COO 1032.59 1974! 1073.ІЗ 19741 55 750 10.6 21725 10.6 22ТШ 5,0 620 10.4 19,21 30 610 5,59 0.32 3,53 4,0 7Є0 тег 20 725 4.0 : І.О SOI, F ПТТВ (hfl * I l g її 23 і 24 510 3.Q_ |Q _д ! 310 IS ,9B *'° Ы h ^ 22 o4Q 0.35 3753 : I.Q Ь6,75 175. ТІЙ 4 ! КЭП-2А 4x5 4 654,7 & S - i I.Q 172. 14/15 (jljj ft t"Q £5,50 0,10 ,0,90 137,65 0,20 ! 8,2 740 105 9,6 00 40 26448 39 s 8 М О С П С ГО С М t> Н U) II 'О 3 см о со (>1 о о о 8 со см 8 со см о о ю о 8 о О о Ч о О in О а о со о о и о о й О о ю 8 172, 203. (Л 196, СУ ІЄС, 1 П СУ о о 1 І о о из о СП о 8 о о о и о tn СП 1 о 1П СО a с Я су см о 8' УКРАЇНА (19) UA ,,„ „„ C1 (5і)б C 0 8 G 1В/О8 ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ПОЛІУРЕТАНСЕЧОВИН (21) 93005550 (22) 14.07.93 (24) 30,08.99 (46) 30.08.99. Бюл. № 5 (56) Патент США № 3563943, кл. С 08 G 53/18, С 08 J 1/48, опублик. 1971. (72) Ліпатніков Микола Андрійович, Макаревич Інна Петрівна, Керча Юрій Юрійович, Лебедев Євген Вікторович, Нікішенко Олександр Іванович, Глушаченко Юрій Миколайович, Михайлов Володимир Сергійович, Черніговцев Олександр Якович, Малюта Микола Володимирович, Ліпатніков Юрій Миколайович (73) Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України, Державне виробниче об'єднання "Радикал" ю ON Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, конкретно, к области получения полиуретанмочевин (ПУМ), в частности, порошкообразных ПУМ, которые могут быть использованы как термоэластопласты при изготовлении изделий различного назначения. v Известны. ~ - Способ получения полиуретановых эластомеров (Патент ГДР № 81962, кл. С 08 G 22/06, опублик. 1971) в виде частиц диаметром 0,5-2 мм, пригодные для переработки литьем под давлением. По этому способу предварительно получают изоцианосодержащий форполимер, кото рый при интенсивном перемешивании вводится во взаимодействие на границе раздела фаз органический растворитель вода при 20-Ю0°С в присутствии третичного амина (катализатор) и 0,4-0,8% эмульгаторов (Na-соль диизобутилнафталинсульфокислоты) с гликолями такими как этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4бутандиол, аминами: этилендиамин, 1,3пропилендиамин, диэтилентриамин, метилдиэтаноламин. Получение ПУМ проводят при массовом соотношении ИФП к органическому растворителю и воде 1 0 : 1 — 20. ИФП растворяют в бензоле, ксилоле, хлороформе или хлористом метилене. 00 О 26448 Тонкодисперсные полиуретанкарбамиды (Заявка ФРГ № 2906159, кл. С 08 G 18/10, опублик. 1980) получают из полидиолов со средней молекулярной массой 500-5000, диизоцианатов и низкомолекулярных диолов со средней молекулярной массой 60-500, взятых в количестве, необходимом для получения ИФП, содержащего 10-40 мол.% исходного изоцианта (ЙЦ) от количества изоцианта в исходной смеси, а также монофункциональных соединений с активным атомом Н, например, спиртов, аминов и/или амидов, в количестве 5 мол.% от содержания ИЦ в исходной смеси. В реакционную смесь добавляют эмульгатор (например, этоксилированное касторовое масло, являющееся одновременно разбавителем для ИФП) и эмульгируют водой при 80-89° С, причем ИФП реагируя с водой, диамином или смесью диаминов (например, 2,2,4-триметил-1,6-гексаметилендиамином и/или 1,6-гексаметилендиамином) превращается в полимер. Наиболее существенным недостатком известных способов получения порошкообразных ПУМ путем гидролитического полиприсоединения изоцианатсодержащих соединений является использование токсичных растворителей, диаминов; при этом, выделение продукта реакции связано с необходимостью удаления органического растворителя. Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения (Патент США № 3563943, кл. С 08 G 53/18, С 08 J 1/48, опублик. 1971) латексов ПУМ (прототип), получаемых из следующих ингредиентов: а) ароматических изоцианатов с функциональностью > 2 (изоцианатных групп 21-52,5%); б) высокомолекулярных соединений с > 2 группами, активными по отношению к изоцианатам, с молекулярной массой от 400 до 10000 (преимущественно, полиоксиалкиленгликоли); в) низкомолекулярных веществ с > 2 активными группами и молекулярной массой 62-399; г) избытка (в расчете на изоциаиатные группы) воды; д) органических растворителей; е) основных катализаторов (2-метилпиперазин, 1,6-морфолин); ж) 0,5-6 мас.% неионных ПАВ с молекулярной массой 12-24x103, получаемых взаимодействием полиоксиэтиленгликоля (М п = 5000) с ароматическими диэпоксидами общей формулы ЭСНгОРОСН2Э, где Э - эпоксигруппа, R ароматический радикал при соотношении 2 : 1 соответственно, путем эмульгирова 5 10 • 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ния предварительно полученного ИФП в воде. Эмульгирование раствора ИФП в органическом растворителе сопровождается взаимодействием изоцианатных групп с водой, первичными или вторичными аминами. Согласно примеру прототипа нами воспроизведен синтез ПУМ. К подогретому до 40°С раствору 3654 г толуилендиизоцианата (2,4-г:2,6-изомеры, 80 : 20%) в 1652 г толуола в течение 15 мин добавляют 3960 г простого полиэфира (блок-сополимер полиоксипропиленгликоля и 2,2'-бис-(4-оксифенил)пропана с гидроксильным числом 170) и 8905 г полиола (получен из окиси пропилена и глицерина, с гидроксильным числом 37) и перемешивают 3 ч при 80-90°С. Полученный раствор ИФП охлаждают до 25°С; ИФП содержит 32,49% изоцианатных групп. 4 г ПАВ молекулярной массы 14000 (продукт взаимодействия 2 моль полиоксиэтиленгликоля с гидроксильным числом 18,7 и 1 моль диэпоксида, полученного из зпихлоргидрина и 2,2'-бис-{4оксифенил)пропана в 70 мл воды охлаждают до 10°С и прибавляют к 110 г охлажденного раствора ИФП, добавляют 30 г толуола, а затем смесь 4,9 г 2-метилпиперазина и 1,6-морфолина в 40 мл воды. Смесь перемешивают при 25°С в течение 2 ч и получают латекс, коагулирующий через 12 ч выдержки. Пленки, полученные из латекса имели: прочность на разрыв (кг/см2), разрывное удлинение (%) и твердость (по Шору А) 153,2; 514 и 65 соответственно. Таким образом, недостатком способа синтеза, приведенного в прототипе, является использование органического растворителя (токсичные и огнеопасные вещества), а применение токсичных аминов определяет низкий уровень технологичности и экологической чистоты процесса. Задача изобретения - разработка способа получения порошкообразных полиуретанмочевин щелочным гидролизом изоцианатсодержащих соединений без применения органических растворителей, с количественным превращением изоцианзтных групп в мочевинные. Поставленная задача достигается тем, что в отличие от известного способа получения лолиуретанмочевин гидролизом изоцианатсодержащих соединений, включающем стадии: синтеза изоцианатсодержащих форполимеров (ИФП) на основе диизоцианатов и олигомеров, содержащим активный атом водорода; смешения и гомогенизации в гидролитической среде; 26448 гидролиза, с использованием реакции полиприсоединения диаминов и диизоцианотов; очистки и выделения полиуретанмочевины; осушки полимера в вакууме; операцию смешения и гомогенизации ИФП в гидролитической среде ведут без органического растворителя, в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ) двух типов - ионогенного (ИПАВ) и неиногенного (НПАВ). Применяемые ИПАВ - соли щелочных металлов жирных кислот с числом углеродных атомов 12-23; ИПАВ олигоблок-сополимеры г юл идиметилсил океанов с олигооксилалкилендиолами (содержащие от 15 до 30% силоксановых блоков с молекулярной массой 1000). ИПАВ растворяют в воде, после чего добавляют гидроокись щелочного металла; НПАВ предварительно вводят в ИФП и полученную смесь в течение 5-10 мин при перемешивании добавляют в водный раствор ИПАВ и гидроокиси щелочного металла. Гомогенизацию ИФП ведут до образования однородной дисперсии. Другое отличие состоит в том, что щелочной гидролиз ИФП (изоцианатных групп) проводят при недостатке гидроокиси щелочного металла по отношению к эквиваленту изоцианатных групп форполимера (

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Lipatnikov Mykola Andriiovych, Hlushachenko Yurii Mykolaiovych, Makarevych Inna Petrivna, Mykhailov Volodymyr Serhiiovych, Kercha Yurii Yuriiovych, Chernihovtsev Oleksandr Yakovych, Lebediev Yevhen Viktorovych, Maliuta Mykola Volodymyrovych, Lipatnikov Yurii Mykolaiovych

Автори російською

Липатников Николай Андреевич, Глушаченко Юрий Николаевич, Макаревич Инна Петровна, Михайлов Владимир Сергеевич, Керча Юрий Юрьевич, Черниговцев Александр Яковлевич, Лебедев Евгений Викторович, Малюта Николай Владимирович, Липатников Юрий Николаевич

МПК / Мітки

МПК: C08G 18/08

Мітки: поліуретансечовин, спосіб, одержання

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/42-26448-sposib-oderzhannya-poliuretansechovin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання поліуретансечовин</a>

Подібні патенти