Лако-красочные материалы — производство

Сырьем для получения полиуретановых пленкообразующих в основном служат 2,4-толуилендиизоцианат (I) и его смесь с

1,6- Изомером (II):

А также 1,6-гексаметилендиизоцианат ОСЫ—(СН2)б—N00.

Температура плавления продукта I — 20 °С; т. кип. продук­тов I и II составляют соответственно 120 и 140 °С (при давле­нии 13,3 кПа), а 1,6-гексаметилендиизоцианата—140 °С (при давлении 27 кПа).

Эти мономеры имеют ограниченное применение непосредст­венно для получения полиуретановых покрытий из-за высокой токсичности и летучести. В промышленности получают их про­изводные — полиизоцианаты, которые обладают пониженной токсичностью за счет большей молекулярной массы. К полиизо­цианатам относятся:

1) Продукты взаимодействия 2,4-толуилендиизоцианата с многоатомными спиртами так называемые аддукты: с диэтиленгликолем (ДГУ)

ОСЫ ЫСО

(6.19)

С продуктами алкоголиза касторового масла (преполимер КТ)

N(30

О

СН,—О—С—ЫН—« СН3

N00

О

II // %. сн—о—с—гчн—" сн3

О

СН2—О—С (СНг),—СН=СН—СН2—ОН—( СН2) 8 —СН3

N00

О—СО—ЫН—/ -СН3

2) Полиизоцианат-биурет — продукт взаимодействия 1,6-гек- саметилендиизоцианата с водой:

ОСИ—(СН2)в—СО—Ш—(СН2)6МСО 0=0—МН(СНа)6ЖЮ

3) Продукты олигоциклотримеризации (олигодиклосотриме — ризации) изоцианатов по связи N=0 с получением полиизоци — ануратов:

Продукт олигоциклотримеризации 2,4-толуилендиизоцианата

СНз

N00 СНв

ТДИ-изоцианурат

Продукт олигодиклосотримеризадии 2,4-толуилендиизоцианата и

1,6- Гексаметилендиизоцианата (ТДИ/ГМИ-изоцианурат):

ОСЫ

СО СО

Ч-г/" ‘-(СН2)в-ГЧ’/ -(СН2)вМСО

=/ II II

ОС СО ОС со

/

N Ч (6.23}

Ысо | гчсо

Сн3

Гидроксилсодержащими компонентами для получения поли­уретановых пленкообразующих служат простые и сложные оли­гоэфиры, эпоксидные, алкидные и другие олигомеры, содержа­щие свободные гидроксильные группы.

В качестве сложных олигоэфиров обычно используют раз­ветвленные олигомеры с гидроксильными группами, например на основе адипиновой и фталевой кислот, диэтиленгликоля и глицерина (см. разд. 2.2.2.1).

Простые олигоэфиры получают полимеризацией этилен — или пропиленоксида в присутствии полифункциональных спиртов и аминов. Обычно используют полимеры пропиленоксида из-за большей гидрофобности полиоксипропиленовой цепи. Нашли применение также блок-сополимеры пропиленоксида и этилен — оксида с концевыми оксиэтильными группами:

—О—Г—СН2—СН—О—1—[ —СН2—СН2—О—] т—Н.

-Г—СН2—СН—О—1-

[ сн3 1

Полимеризацию алкиленоксидов чаще всего проводят в при­сутствии глицерина, триметилолпропана и этилендиамина. Структуры образующихся полифункциональных гидроксилсо­держащих олигомеров можно представить следующим обра­зом:

Полиоксипропилированный глицерин — олигомерный триол

TOC o "1-5" h z Г СН3 1

Сн2—осн2сн—он

СН—Г—ОСНгСН—1—ОН (6.24)

| I. ^—Н3 _|п

СН„—Г—ОСН2СН—1- 011

I. <^Н, |„

полиоксипропилированныи этилендиамин — олигомерныи тетраол:

[н(оСН2—Сн)„—1—СН2—СНа—[—(сн—СН2о)„н]2 (6.25)

В качестве гидроксилсодержащих компонентов используют также диановые эпоксидные олигомеры с молекулярной массой более 1000.

Иногда для полиуретановых материалов используют также и более низкомолекулярные эпоксидные олигомеры, обработан­ные для повышения содержания гидроксильных групп вторич­ными аминами, например диэтаноламииом:

СН2СН2ОН СН2СН2ОН

~СН—СНг+ИН^ >- ~СН—СН2—(6.26)

/ I

О СН2СН2ОН ОН СН2СН2ОН

Используют и другие гидроксилсодержащие олигомеры и по­лимеры, например полиакрилаты с боковыми гидроксильными группами, частично омыленные сополимеры винилхлорида с ви — нилацетатом и др.