Полиуретаны

При взаимодействии макродиизоцианатов и диаминов вначале получают линейные полиуретанмочевины:

Избыток макродиизоцианата, не вошедшего в реакцию, вызывает сшивание цепей. При таком сшивании макродиизоцианат присоединяется по предварительно образовавшимся мочевинным связям, которые достаточно реакционны по отношению к диизоцианатным группам. В результате этого в сшитых каучуках появляется еще один тип связей - биуретовых:

Один и тот же макродиизоцианат служит как для построения цепей, так и для их сшивания, что определяет, в частности, почти одинаковые размеры ячеек сетки. В этом заключается, очевидно, одна из причин высокой прочности и малой истираемости полиуретанов.

При получении высокомолеулярных продуктов для сшивания может быть также использована реакция взаимодействия макродиизоцианатов с двухатомным спиртом, например бутандиолом, Гликоля в данном случае берется несколько меньше, чем требуется для полного насыщения диизоцианата. Избыток макродиизоцианата сшивает полимерные цепи за счет взаимодействия с атомами водорода уретановых групп. При этом возникает еще один тип связей в цепях - аллофанатный.

Сочетание рассмотренных методов дает возможность широко варьировать структуры сетки полимеров и, таким образом, изменять их физико-механические характеристики, особенно если учесть, что в качестве переменных, определяющих свойства, можно выбирать олигомеры различного химического строения и молекулярного веса и различные диизоцианаты.

Существует также и другая возможность получения сшитых полиуретановых эластомеров по одностадийному методу. Она заключается в том, что в олигоэфир при его синтезе вводится небольшое количество трехатомного спирта, например триметилолпропана. При этом образуется разветвленный полиэфир. В ходе взаимодействия его с диизоцианатами одновременно с ростом цепи происходит сшивание по свободным гидроксильным группам введенного трехатомного спирта [28].

При получении полиуретанов, кроме основных компонентов, в реакционную смесь вводят модификаторы скорости реакции, которые в зависимости от предъявляемых требований к получаемому изделию могут как снизить скорость реакции, увеличивая «живучесть» системы, что особенно важно при изготовлении крупногабаритных изделий и изделий сложной конфигурации, так и существенно увеличить её при изготовлении небольших изделий.

В связи с широким распространением и интенсивным использованием полиуретанов в различных областях промышленности возникают проблемы ускорения или замедления процесса их отверждения. В зависимости от требуемой формы и размеров продукта необходимо регулировать «живучесть» массы. Даже самое незначительное увеличение или уменьшение содержания одного из компонентов может сильно повлиять на качество и свойства конечного продукта.

полиуретан синтез эластомер катализатор

Литература

1. Аверко-Антонович Ю.О., Антипова А.Г. Пластические массы. 1971. N 4. С. 57-59.

2. Антоненков А.Г. Определение запыленности воздуха: Методические указания /СПб ГТИ. - СПб.,1990.

3. Апухтина Н.П. и др. Производство и применение полиуретановых эластомеров /Апухтина Н.П., Мозжухина Л.В., Морозов Ю.Л. - М.: ЦНИИТ Энефтехим. 1969. C. 94.

4. Бакирова И.Н., Зенитова Л.А., Кирпичников П.А. Синтез и свойства полиуретановых эластомеров типа СКУ-ОМ// К и Р. 1985, № 7.

5. Баратов А.Н., Корольченко А.Я. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов и средств тушения: Справочник. - М., 1990.

6. Бартон Д., Оллис У. Д. Общая органическая химия. Т 4. -М., 1983.

7. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде: Справочник, - Л., 1985.

8. Благонравова А.А., Пронина И.А., Тартаковская А.М., "Журнал Всес. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева", 1967, т. 12, №4, с. 403-410;

9. Боресков Г.К., Катализ. Вопросы теории и практики. Новосибирск, 1987.

10. Бюист Дж.М. Композиционные материалы на основе полиуретанов. М., 1982.

11. Вайзман Ф.Л. Основы органической химии/ Пер. с англ. - СПб.: Химия, 1995.

12. Высокомолекулярные соединения, 6, Том VII, 1965, М., 1965, с. 1070-1073.

13. Ганкин В.Ю., Новая общая теория катализа, Л., 1991.

14. Гейтс Б.К., Химия каталитических процессов. М., 1981.

15. Горбатенко В.И., Журавлев Е.3., Самарай Л.И., Изоцианаты. Методы синтеза и физико-химические свойства алкил-, арил- и гетерилизоцианатов. Киев, 1987.

16. Греков А.П., Яковенко А.Г., Полиуретановые латексы. В сб.: Физико-химия и модификация полимеров. Киев, 1987, с. 100-115.

17. Домброу Б.А., Полиуретаны, пер. с англ., М., 1961.

18. Дорожкин В.П., Кирпичников П.А. Образование, структура и свойства сетчатых полиуретанов // Успехи химии.-1989. - Т.LYIII. - Вып. 3. - С. 521.

19. Ефимов В.А., Багров Ф.В, Кольцов Н.И.//Докл. АН. 1977. Т.355, № 6, с. 768-773.

20. Керча Ю.Ю. Физическая химия полиуретанов. Киев, 1979.

21. Кимельблат В.И. Изучение свойств полиуретановых композиций на основе простых и сложных полиэфиров. Дисс. к.т.н. 02. 00. 06. Казанский химико-технологический институт. Казань. 1979. С. 183.

22. Композиции для получения полиуретана. // Реф. Ж. Химия, 6С372П. - 1980.

23. Композиционные материалы на основе полиуретанов, пер. с англ., под ред. Дж. М. Бьюиста, М., 1982;

24. Коршак В.В., Грибова И.А. О некоторых закономерностях реакций совместной полимеризации диизоцианатов с гликолями // Доклады АН СССР. - 1952. - № 3 Сер. Химия - С. 397-400.

25. Лазарева Н.В. Вредные вещества в промышленности Т. 1,2,3.: Справочник. Л., 1977.

26. Лазурин Е.А., Самородов В.Г., Спиридонова Г.Н., Достижения в области получения уретановых латексов. М., ЦНИИ ИТЭИ нефтехим., 1987.

27. Лейдлер К. Кинетика органических реакций. - М.: Мир, 1966. - 340 с.

28. Липатов Ю.С., Керча Ю.Ю., Сергеев Л.М., Структура и свойства полиуретанов, Киев, 1970.

29. Липатова Т.Э. Каталитическая полимеризация олигомеров и формирование полимерных сеток. Киев, 1974.

30. Липатова Т.Э., Иващенко В.К. Кинетика образования сетчатого полиуретана // Высокомолекулярные соединения. - 1969. - №10.

31. Любартович О.А., Морозов Ю.Л., Третьяков О.Б., Реакционное формирование полиуретанов, М., 1990.

32. Людер В., Цуффлити С. Электронная теория кислот и оснований. М., 1950.

33. Миронов В.Ф., Козюков В.П., "Ж. общ. химии", 1984, т. 54, в.6, с. 1217-35;

34. Мономеры для поликонденсации, пер. с англ., М., 1976;

35. Николаев А.Ф. Технология пластических масс. Л., 1977.

36. Общая органическая химия, пер. с англ., т. 3. М., 1982.

37. Омельченко С.И., Сложные олигоэфиры и полимеры на их основе, К., 1976.

38. Опасные и вредные производственные факторы. ГОСТ 12.0.003-74.

39. Островский В.А., Колдобский Г.И. Слабые органические основания. - Л.: Издательство Ленинградского Университета, 1990. -152 с.

40. Потехин А.А. Свойства органических соединений / Справочник. -Л, 1984.

41. Рабинович В.А., Хавин 3.А. Краткий химический справочник. -Л., 1991.

42. Райт П., Камминг Л., Полиуретановые эластомеры, пер. с англ., Л., 1973.

43. Саундерс Дж.Х., К.К. Фриш. Химия полиуретанов. М., 1968. - 469 с.

44. Токабе К., Катализаторы и каталитические процессы. М., 1993.

45. Томас Ч.Л. Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы, М., 1973.

46. Пронина И.А., Спирин Ю.Л., Благонравова А.А., Арефьева С.М., Гантмахер А.Р. О механизме взаимодействия изоцианатов со спиртами // Кинетика и катализ. - 1966. - №3. - С. 439-448.

47. Уретановые эластомеры: Сб. - Л., 1971. - С. 2-3.

48. Шабаров Ю.С. Органическая химия 1т. - М.: Химия, 1996.

49. Энциклопедия полимеров, т. 3, М., 1977, с. 63-70;

50. Яновская Л.А. Современные теоретические основы органической химии. М., 1978.

51. I.С. Коgon, J.Org. Chem., 26, № 8, 3004(1961).

52. I.С. Коgоn, J.Org. Chem., 23, 1594 (1958).

53. R.A. M a r t i n, K.L. H о y, R.H. Peters, Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., 6, № 4, 218(1967).

54. W. Cooper, B.W. Pearson, S. D a r к e, Ind. Chem., 36, № 421, 121 (1960).

Размещено на Allbest.ru