SU971105A3 - Способ получени водной дисперсии полиуретанов - Google Patents

Description

3971 ду ввод т после смешени  форполимера с удлинителем. При проведении способа использует химически несв занные эмульгаторы. При годными  вл ютс  ионные эмульгаторы, например соли щелочных металлов или аммониевого основани  длинноцепных жирных кислот, или длинноцепных арил (алкил)сульфоновых кислот, а также неионные эмульгаторы, например этокси лированные алкилбензолы со средним мол. весом 500-10000. Перед проведением способа химически несв занные эмульгаторы интенсивно перемешивают с форполимером. Обычно их, используют в количестве 1-30 вес. % . предпочтительно вес. %, в пересчете на вес форполимера. Нар ду с форполимером1 используют CO единени ,которые в результате гидролиза образуют гидразин (продукты взаимо действи  гидразина с карбонильными соединени ми при эквивалентном соотноше нии между гидразинными NH -группами и карбонильными группами 1:1-2:1). Дл  проведени  способа форпЬлимер с концевыми NCO-группами смешивают с азинами и/или гидразонами при соотношении NCO-rpynnbi/NH2-rpynnbi, равном Ц : 1 - 1:1 ,5 , предпочтительно 1,3:1-1:1, Смешение компонентов провод т при температуре от -20 до +100°С, предпочтительно при 15-60°С. Воду в систему ввод т всю сразу или постепенно в количестве , достаточном дл  обеспечени  высокого содержани  твердого вещества (до 40-60 вес. %) . Температура воды составл ет 0-90°С, предпочтительно 15 6,. Величина частиц, получаемых дис персий , составл ет 20-200 мкм. Содержащиес  в водной дисперсии полиуретаны можно использовать, например , дл  изготовлени  кле щих веществ и нанесени  покрытий .на текстильные материалы, бумагу, дл  отделки кожи, а также в качестве стеклопластика. Дл  нанесени  на неупругие материалы можно изготовл ть твердые и устойчивые псжрыти , которые используют, на- пример, в качестве лаков дл  древесины и металла, с последующей сшивкой, если это необходимо, со смолами формальдегида , мочевины и меламина. Кроме того, получаемые дисперсии пригод .ны дл  смешени  с водными дисперси ми полиакрилата. Пример 1. Исходные компоненты: г сложного полиэфира на осно ве адипиновой кислоты и диэтиленгликол  (мол. вес. 2550); 200 г простого полиэфира на основе окиси полипропилена (инициатор пропандиол-1,2, мол. вес ЮО-О); 85,8 г простого полиэфира из 15 вес. % окиси пропилена и 85. вес. % окиси этилена (инициатор н-бутанол, мол. вес ); 85,0 г пропоксилированного аддукта из 2-бутендиола-1 , и NaHSOj (мол. вес 425); 9,3 г сложного метилового эфира п-толуолсульфоновой кислоты-, 313,2 г диизоцианатотолуола (смесь из 80 вес. % 2,4- и 20 вес. % 2,6-изомеров) ; 71,7 г ацетоназина (бис-изопропилиден-гидразина ) ; 3290 г деионизированной воды. К обезвоженной при 120°С смеси из сложного полиэфира, обоих простых зфиров и аддукта бисульфита добавл ют сложный метиловый эфир п-толуолсульфоновой кислоты (дл  св зывани  возможно содержащейс  в аддукте бисуль-фита щелочи) , а затем при 60°С диизоцианатотолуол . Перемешивают при 80°С до достижени  NCO значени  3,1 вес. , затем охлаждают до 50°С и к равномерно в зкому расплаву преполимера лримешивают ацетоназин, при этом температура слегка понижаетс  и в зкость уменьшаетс . При тщательном размешивании ввод т воду и перемешивают в течение двух часов. В полученной дисперсии содержание твердого вещества составл ет 40 вес. % в зкость, определенна  стаканом Форда (диаметр сопла мм), - 18 с. Дисперси  в просвечивающем свете обладает эффектом Тиндал . Она высыхает с получением прозрачной, м гкой эластичной пленки и пригодна дл  нанесени  на эластичные материалы. Склеивание первых слоев лака полиуретана с такой дисперсией обеспечивает нанесение покрытий на текстильнуй материал с м гким грифом и очень хорошей устойчивостью к стирке и химической чистке. Кроме того, дисперси  пригодна в качестве грунтовки при отделке кожи. П р и м е р 2. Получают преполимер согласно примеру 1. После охлаждени  до 50°С примешивают 89,6 г метилэтилкетазина и диспергируют описанным в примере 1 образом. Полученна  дисперси   в/1 етс  жидкотекучей и про вл ет эффект Тиндал . П р и м 6 р 3. Получают преполимер согласно примеру 1. После охлаждени  до 50°С примешивают 89,6 г изобути59

:ральдезина и диспергируют затем описанным в примере 1 образом. Полученна  дисперси   вл етс  жидкотекучей и про вл ет эффект Тиндал .

П р и м ё р . Получают преполиме согласно примеру 1. После охлаждени  до 50°С в течение 30 мин добавл ют капл ми 46,1 г ацетонгидразона, при этом температура и в зкость несколько повышаютс , однако без опасности желировани . Затем диспергируют описанным в примере 1 образом. В зкость полученной дисперсии, определенна  стаканом Форда, составл ет 17 с. В просвечивающем свете дисперси  обладает эффектом Тиндал . Она высыхает с получением пленки, свойства которой соответствуют свойствам полученного в примере 1 продукта.

Пример 5. Исходные компоненты: 1710 г сложного полиэфира на основе адипиновой кислоты и бутандиола (мол. вес 2250); 85,5 г простого полиэфира из 15 вес. % окиси пропилена и 85 вес. % окиси этилена (инициатор н-бутанол, мол. вес. 2Й5); 93,5 г пропоксилированного аддукта из 2-бутендиола-1 ,ft и NaHSOj (мол. вес ) ; бОО г ацетона; 550 г , -диизоцианатодифенилметана, 125,2 г ацетоназина; 3700 г деионизированной воды.

К обезвоженной при 120°С смеси из сложного полиэфира, простого полиэфира и аддукта бисульфата дл  понижени  j в зкости получаемого прелолимера до056

бавл ют 600 г безводного ацетона. Затем добавл ют 4 ,4-диизоцианатодифенилметан и перемешивают при 60 С до достижени  NCO значени  вес. %, Полученный преполимер охлаждают до20°С, затем добавл ют ацетоназин, при этом реакции между азином и изоцианатными группами не наблюдаетс . При -интенсивном перемешивании диспергируют путем добавки воды.

В полученной дисперсии содержание ацетона составл ет 10 вес. %. Дисперсию можно освободить от ацетона путем вакуумной перегонки, после чего содержание твердого вещества составл ет 40 вес. %. В зкость, определенна  стаканом Форда, составл ет И с. Дисперси  в просвечивающем свете обладает эффектом Тиндал . Она пригодна в качестве грунта дл  нанесени  покрытий на упругие материалы, в частности ,на текстильные материалы.

Дисперси  высыхает до получени  прозрачной , бесцветной эластичной пленки , котора  отличаетс  хорошими механическими свойствами, устойчивостью к гидролизу и значительно упучшенной, по сравнению с известными полиуретанами на основе ароматических изоцианатов , стойкостью к УФ-облучению и при нагреве (например, 10 мин при 150°с) не желтеет.

Свойства полученной пленки приведены в табл. 1.

Таблица 1

Из.данных табл. 1 видно, .что оста- гочна  прочность после lOO ч облуче. ни  ксеноновой лампой составл ет ло 57 начального значени . . П р и м а р 6. Исходные компоненты: 558 г сложного полиэфира на осноее адипиновой кислоты и бутандиола ( мол. вес 900); ,5 г. простого поли7 . 97110 эфира из V5 вес. % окиси пропилена и 85 вес. % окиси этилена (инициатор н-бутанол, мол. вес ); 29,8 г пропоксилированного аддукта из 2-бутендиола-1 ,4 и NaHSO (мол. вес 25); S 300 г ацетона} 50 г 4,4-диизоциайатодифенилметана; 2 г бутандиола-1 ,4, ,7 г ацетоназина; 1б90 г деионизи ованной воды.

К обезвоженной при 120 С смеси из Оте обладает эффектом Тиндал . сложного полиэфира, простого полиэфи- Дисперси  пригодна дл  нанесени  ра и аддукта бисульфита дл  пониже-покрытий на упругие материалы. Она ни  в зкости получаемого преполимеравысыхает до получени  прозрачной, бесдобавл ют 300 г безводного ацетона.цветной эластичной пленки, котора  даЗатем добавл ют , -диизоцианатодифе-15же при сильном нагреве (например, нилметан и перемешивают при до150°С в течение 10 мин) не желтеет, достижени  NCO значени  6,7. ПослеПолимер отличаетс  более высокой точдобавки бутандиола смесь при той же температуре дают прореагировать до получени  NCO значени  ,8 вес. %. По- 20по сравнению с известными полиуреталученный преполимер охлаждают до20°С,нами на основе ароматических изоциазатем добавл ют ацетоназин, при этомнатов, стойкостью к УФ-облучению. реакци  между азином и изоцианатными Свойства полученной пленки привегруппами не наблюдаетс . При интенсив-цены в табл. 2. : Из данных табл. 2 видно, что остаточна  прочность после 00 ч облучени  ксеноновои лампой составл ет около начального значени . П р и м е р 7- Получают дисперсию согласно примеру 6 с той разницей, что используют только 920 г воды. После отгонки ацетона содержание твердого вещества составл ет 55 вес. %. В зкость дисперсии, определенна  стаканом Форда, составл ет 56 с, дисперси  обладает эффектом Тиндал  и может сохран тьс  в течение 5 мес. П р и м е р 8. Получают преполимер согласно примеру 6. После охлаждени  до в течение 30 мин добавл ют

кой плавлени  (220°С) , устойчивостью к гидролизу и значительно улучшенной.

Claims (2)

1. Таблица 2 ном перемешивании диспергируют путем добавки воды. В полученной дисперсии содержание ацетона составл ет Ювес.. Дисперсию можно освободить от ацетона путем вакуумной перегонки, после чего содержание твердого вещества составл ет tO.Bec., %, В зкость, определенна  стаканом Форда, составл ет 15 с. Дисперси  в просвечивающем свекапл ми А6,1 г ацетогидразона, при этом температура и в зкость несколько повышаютс , однако без опасности желировани . Затем диспергируют описанным в примере 6 образом. После отгонки ацетона содержание твердого вещества составл ет tO вес. %. В зкость, определенна  стаканом Форда, составл ет 21 с. Дисперси  обладает в просвечивающем свете эффектом Тиндал . Она высыхает до получени  пленки, свойства которой соответствуют свойствам полученного согласно примеру 7 прюдукта . П р и м е р 9 (контрольный).Получают преполимер согласно примеру 6. 99 После охлаждени  до добавл ют 125 г смеси, полученной .из гидразингидрата и ацетона в мЪл рном соотношении 1:2. Сначала смесь вымешивают до прозрачного вида, однако по истечении некоторого времени происходит экзотермическа  реакци  с помутнение и повышением в зкости. Через 5-10 ми продукт полностью желируетс . Если диспергируют до наступлени  желирова ни , то получают крупнозернистую дис персию без эффекта Тиндал , котора  при отстаивании осаждаетс . Таким образом при проведении способа необходимо использование свобод ных от воды азинов или гидразонов. П р и м е р 10. Исходные компонен ты: 400 г сложного полиэфира на осно ве фталевой кислоты и этандиола (мол вес 2000); 1050 г сложного полиэфира на основе фталевой кислоты, адипиновой кислоты и этандиола (мол. вес. 1750);85,5 г простого полиэфира из |15 вес. % окиси пропилена и 85 вес. окиси этилена (инициатор н-бутанол, мол. вес ); 76,6 г пропоксилированного аддукта из 2-бутандиола-1, и НаН50з(мол. вес 425); 500 г ацето на; 550 г 4,4-диизоцианатодифенилметана; 107,5 г ацетоназина; 3290 г де ионизированной воды. Обезвоженную при 120°С смесь из обоих сложных полиэфиров, простого полиэфира и аддукта бисульфита разбавл ют 500 г безводного ацетона. За тем добавл ют 4,4-диизоцианатодифени метан и нагревают при размешивании до 60 С до получени  NCO значени  3,8 вес. %, охлаждают до 20°С и примешивают ацетоназин. При интенсивном размешивании диспергируют путем доба вки воды. Полученна  дисперси  содержит 8 вес. % ацетона, который может быть удален путем вакуумной перегонки , и 40 вес. % твердого вещества. В зкость, определенна  стаканом Форда , составл ет 15 с. Дисперси  в просвечивающем свете обладает эффектом Тиндал . Она высыхает до образова-ни  прозрачной бесцветной пленки и пригод на дл  нанесени  в качестве покрыти  на бумагу. Твердость по ма тниковому прибору 30 с. Пленка после 10-минутного нагрева до 150°С не желтеет. П р И м е р 11. Исходные компонен ты: зоб г сложного полиэфира на осног 510 ве адипиновой кислоты и бутандиола (мол. вес 900); 220 г простого полиэфира на основе окиси полипропилена (инициатор бисфенол А, мол. вес. 550); 2,7 г простого полиэфира из 15 весД окиси пропилена и 85 вес. % окиси этилена (инициатор н-бутанол, мол. вес ); ,5 г пропоксилированного аддукта из 2-бутандиола-1, и NaHSOg (мол. вес 425); 300 г ацетона; 450 г 4/ -диизоцианатодифенилметана ; 3i, г триметилолпропана; 8,8 г ацетоназина; 1б50 г деионизированной воды. К обезвоженной при смеси из сложного полиэфира, обоих простых полиэфиров и аддукта бисульфата дл  понижени  в зкости получаемого преполимера добавл ют 300 г свободного от воды ацетона. Затем добавл ют 1,4-диизоцианатодифенилметан и перемешивают при до получени  NCO. значени  5,8 вес. %. После добавки триметил лпропилена при той же температуре смеси дают прореагировать до получени  NCO значени  k,) вес. %. Полученный преполимер охлаждают до , затем добавл ют ацетоназин и при интенсивном перемешивании диспергируют путем добавки воды. Полученна  дисперси  содержит 10 вес. °/с, ацетона, который можно удалить путем вакуумной перегонки, после- чего содержание твердого вещества составл ет 0 вес. %. В зкость, определенна  стаканом Форда, составл ет 18 с. Дисперси  в просвечивающем свете обладает эффектом Тиндал . Она высыхает до получени  прозрачной, бесцветной твердой пленки и может быть использована в качестве высыхающего на воздухе лака дл  дерева. Формула изобретени  Способ получени  водной дисперсии полиуретанов путем смешени  и взаимодействи  форполимера на основе смеси простого и сложного полиэфиров и диола , содержащего химически св занные гидрофильные группы и концевые NCOгруппы , с удлинителем цепи аминного типа в присутствии воды и эмульгато- ра, отличающийс  тем, что, с целью повышени  стабильности при хранении, в качестве удлинител  цепи минного типа используют ацетоназин, или метилэтилкетазин,.или изобутираль1971105-12

   даэин, или aцeтoнги paзoн, причем во-1. Акцептованна  за вка ФРГ

   ду ввод т после смешени  форполимера № ЙЭБЗ, кл, С 08 G 18/08, опублик. с удлинителем.1977 , , Источники информации,s If 558926, кл. С 08 J 3/02, 1975 (проприн тые во внимание при экспертизетотип).
2. 2. Авторское свидетельство СССР