CS203242B1 - Method for treatment of dimethylformamide for the production of linear polyurethans solutios and/or low-molecular compounds with polyurethan segments,containing hydroxyl,eventually isocyanate groups - Google Patents
Method for treatment of dimethylformamide for the production of linear polyurethans solutios and/or low-molecular compounds with polyurethan segments,containing hydroxyl,eventually isocyanate groups Download PDFInfo
- Publication number
- CS203242B1 CS203242B1 CS657175A CS657175A CS203242B1 CS 203242 B1 CS203242 B1 CS 203242B1 CS 657175 A CS657175 A CS 657175A CS 657175 A CS657175 A CS 657175A CS 203242 B1 CS203242 B1 CS 203242B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- polyurethane
- mpa
- dimethylformamide
- solvent
- solution
- Prior art date
Links
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims description 77
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 64
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 title claims description 15
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title description 17
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 78
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 32
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 23
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 7
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 claims description 6
- PASDCCFISLVPSO-UHFFFAOYSA-N benzoyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=CC=C1 PASDCCFISLVPSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N iodomethane Chemical compound IC INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 20
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 18
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 9
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 9
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- -1 lactone polyesters Chemical class 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 4
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 4
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 4
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000007098 aminolysis reaction Methods 0.000 description 3
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea group Chemical group NC(=O)N XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AVWRKZWQTYIKIY-UHFFFAOYSA-N urea-1-carboxylic acid Chemical group NC(=O)NC(O)=O AVWRKZWQTYIKIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N urethane group Chemical group NC(=O)OCC JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N N-methylformamide Chemical compound CNC=O ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N glycine betaine Chemical class C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- BUXTXUBQAKIQKS-UHFFFAOYSA-N sulfuryl diisocyanate Chemical class O=C=NS(=O)(=O)N=C=O BUXTXUBQAKIQKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 2
- VNMOIBZLSJDQEO-UHFFFAOYSA-N 1,10-diisocyanatodecane Chemical compound O=C=NCCCCCCCCCCN=C=O VNMOIBZLSJDQEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGHSXKTVMPXHNG-UHFFFAOYSA-N 1,3-diisocyanatobenzene Chemical compound O=C=NC1=CC=CC(N=C=O)=C1 VGHSXKTVMPXHNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHLKMGYGBHFODF-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(isocyanatomethyl)benzene Chemical compound O=C=NCC1=CC=C(CN=C=O)C=C1 OHLKMGYGBHFODF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatobenzene Chemical compound O=C=NC1=CC=C(N=C=O)C=C1 ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVBFMUAFNIIQAL-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatobutane Chemical compound O=C=NCCCCN=C=O OVBFMUAFNIIQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- KXBFLNPZHXDQLV-UHFFFAOYSA-N [cyclohexyl(diisocyanato)methyl]cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1C(N=C=O)(N=C=O)C1CCCCC1 KXBFLNPZHXDQLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 229940113088 dimethylacetamide Drugs 0.000 description 1
- QKIUAMUSENSFQQ-UHFFFAOYSA-N dimethylazanide Chemical compound C[N-]C QKIUAMUSENSFQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- HQVFCQRVQFYGRJ-UHFFFAOYSA-N formic acid;hydrate Chemical compound O.OC=O HQVFCQRVQFYGRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003827 glycol group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- DCNUQRBLZWSGAV-UHFFFAOYSA-N n,n-diphenylformamide Chemical compound C=1C=CC=CC=1N(C=O)C1=CC=CC=C1 DCNUQRBLZWSGAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 229920000162 poly(ureaurethane) Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003226 polyurethane urea Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- PXQLVRUNWNTZOS-UHFFFAOYSA-N sulfanyl Chemical class [SH] PXQLVRUNWNTZOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003673 urethanes Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu úpravy dimetylformamidu pro výrobu roztoků z lineárních polyuretanů a/nebo nízkomolekulárních sloučenin s polyuretanovými segmenty, obsahujících hydroxylové, popřípadě isokyanátové skupiny. Pod pojmem „lineární polyuretany“ je třeba rozumět polymery obsahující v řetězci polyuretanová a/nebo močovinová seskupení a mající převážně lineární strukturu, avšak v poměru k této lineární struktuře žádné podstatně rozvětvené nebo prostorově zesilované struktury, zejména nemají biuretová a/nebo alofanátová seskupení. Kromě toho jsou všechny nebo podstatná část součástí nebo jednotek v podstatě bifunkční.The invention relates to a process for the treatment of dimethylformamide for the production of solutions of linear polyurethanes and / or low molecular weight compounds with polyurethane segments containing hydroxyl or isocyanate groups. The term "linear polyurethanes" refers to polymers containing in the chain polyurethane and / or urea moieties and having a predominantly linear structure, but no substantially branched or spatially crosslinked structures relative to this linear structure, in particular no biuret and / or allophanate moieties. In addition, all or a substantial portion of the components or units are substantially bifunctional.
K těmto elastomerům patří takzvané polyuretanmočovinové, polymočovinné nebo polyuretanové elastomery (dále nazývané jen polyuretany), vyrobené prodloužením řetězců předpolymeru s koncovými isokyanátovými skupinami v bloku nebo reakcí výšemolekuláirní bifunkční sloučeniny a nízkomolekulární bifunkční sloučeniny s diisokyanátem za intenzivního míchání při vyšší teplotě. Složky uváděné v literatuře a poměrná množství jednotlivých složek lze volit známým způsobem podle požadovaných vlastností, přičemž ovšem množství použitého isokyanátu musí přibližně odpovídat součtu celkového reaktivního vodíku, aby produkty byly během fáze doreagování prosté isokyanátu a tím schopné skladování.These elastomers include the so-called polyurethane, polyurea or polyurethane elastomers (hereinafter referred to as polyurethanes), produced by chain extension of the prepolymer with terminal isocyanate groups or by reaction of a higher molecular weight bifunctional compound and a low molecular weight bifunctional compound with diisocyanate under vigorous stirring at higher temperature. The components reported in the literature and the relative amounts of the individual components can be selected in a known manner according to the desired properties, but the amount of isocyanate used must be approximately equal to the sum of the total reactive hydrogen so that the products are free of isocyanate during storage.
Pro výrobu těchto elastomerů podle známého diisekyanátového polyadičního pochodu se používají převážně polyestery s koncovými hydroxylovými skupinami, hydroxypolyalkyleinoxídy, hydroxypolyacetáty nebo podobné polymery s koncovými hýdroxylovými skupinami, diisokyanáty a jako prodlužovače řetězců glykoly. jako reakčni složky pro výrobu polyuretanů slouží polymery s koncovými hydroxylovými skupinami, mající v podstatě lineární strukturu a molekulovou hmotnost v rozsahu od 500 do 10 000, s výhodou mezi 800 a 4000. S výhodou se používá sloučenin tajících pod 60 °C.For the preparation of these elastomers according to the known diisocyanate polyaddition process, hydroxyl-terminated polyesters, hydroxypolyalkyleoxides, hydroxypolyacetates or similar polymers with a hydroxyl-terminated group, diisocyanates and glycol chain extenders are predominantly used. hydroxyl-terminated polymers having a substantially linear structure and a molecular weight ranging from 500 to 10,000, preferably between 800 and 4000, are used as reactants for the production of polyurethanes. Compounds having a melting point below 60 ° C are preferably used.
Používané polyestery s koncovými hydroxylovými skupinami se vyrábějí známými způsoby s katalyzátorem nebo bez katalyzátoru esterifikací dikarboxylových kyselin obecného vzorce HOOC—R—COOH, v němž R může být alkylenový zbytek se 2 až 8 atomy uhlíku, nebo aromatický zbytek (popřípadě jen částečně), glykoly obecného vzorce HO—(CH2)x—OH, přičemž x má hodnotu od 2 do 8. Kromě toho se dobře hodí též dioly s postranními alkylovými řetězci (například neopentylglykol) a éterglykoly (například dietylénglykol). K zajištění linearity při esterifikací se obvykle používá více než jedem mol glykolu na mol dikarboxylové kyseliny.The hydroxyl-terminated polyesters used are prepared by known methods, with or without a catalyst, by esterification of a dicarboxylic acid of the formula HOOC-R-COOH, in which R may be an alkylene radical of 2 to 8 carbon atoms or an aromatic radical (optionally only partially), glycols of formula HO- (CH 2) x -OH, wherein x has a value from 2 to 8. In addition, also is well suited diols with alkyl side chains (e.g., neopentyl glycol) and ether glycol (e.g., diethylene glycol). Usually, more than one mole of glycol per mole of dicarboxylic acid is used to ensure linearity in esterification.
Hydroxypolyalkylenoxidy nebo polyétery jsou rovněž v podstatě lineární sloučeniny, obsahující koncové hydroxylové skupiny, jakož i éterové vazby nízkomolekulárních součástí. Polyétery odpovídají v podstatě obecnému vzorci HO[ (CH2)nÓ]xH, přičemž n je číslo od 2 do 6 a x celé číslo. Protože polyétery poskytují polyuretany odolné proti hydrolýze, používají se přednostně, jestliže se takové polyuretany požadují. Polyacetáty se vyrábějí z aldehydů a přebytku vícesytných alkoholů. Nejznámější polyacetát je reakčním produktem z formaldehydu a etylémglykolu.Hydroxypolyalkylene oxides or polyethers are also substantially linear compounds containing terminal hydroxyl groups as well as ether linkages of low molecular weight components. The polyethers correspond essentially to the general formula HO [(CH 2 ) n O] x H, wherein n is a number from 2 to 6 and x is an integer. Since the polyethers provide hydrolysis-resistant polyurethanes, they are preferably used when such polyurethanes are required. Polyacetates are made from aldehydes and excess polyhydric alcohols. The best known polyacetate is the reaction product of formaldehyde and ethyl glycol.
Dále jsou použitelné jiné sloučeniny uváděné v literatuře, jako například polyestery z laktonů, směsné polymery s esterovými, éterovými, acetátovými nebo uretanovými skupinami, vysokomolekulární sloučeniny s koncovými karboxylovými, aminovými nebo merkaptoskupinami.Further useful are other literature compounds such as lactone polyesters, mixed polymers with ester, ether, acetate or urethane groups, high molecular weight carboxyl, amine or mercapto terminated compounds.
Sloučeniny sloužící jako prodlužované řetězců patří obvykle k následujícím třídám sloučenin: glykolům, glykoléterům, hydroxyalkyléterům hydrochinonu, aromátům a cykloalifátům s hydroxy] ovými skupinami a jiným sloučeninám uváděným v literatuře pro prodlužování řetězců.The chain-extending compounds typically belong to the following classes of compounds: glycols, glycol ethers, hydroxyalkyl ethers of hydroquinone, aromatics and cycloallates with hydroxy groups, and other compounds reported in the chain-extending literature.
Jako diisokyanátové složky se mohou použít k výrobě polyurethanů všechny z literatury známé organické diisokyanáty. Příkladem pro použitelné diisokyanáty jsou alifatické, jako tetrametyléndiisokyanát, hexametyléndiisokyanát, dekametyléndiisokyanát, aromatické, jako toluylen-2,4-diisokyanát, toluylen-2,6-diisokyanát, technické směsi diisokyanátu, 4,4‘-difenylmetandiisokyanát, 3-metyldifenylmetan-4,4‘-diisokyanát, m- a p-fenylendiisokyanát, p-xylendiisokyanát, naftylen-l,5-diisokyanát, tetrahydronaftylen-l,5-diisokyanát, difenyl-4,4‘-diisokyanát, 3,3‘-dimetyldifenyl-4,4‘-diisokyanát, jakož i jiné alkyl, alkoxyl nebo halogensubstituované deriváty, cykloalifatic. ké, jako dicyklohexylmetandiisokyanát, niethylcyklohexyldiisokyanát, 2,2,4-trimefyihexyldiisokyanát, jakož i směsi těchto díisokyanátů.As the diisocyanate components, all of the organic diisocyanates known from the literature can be used for the production of polyurethanes. Examples of useful diisocyanates are aliphatic such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, aromatic such as toluylene-2,4-diisocyanate, toluylene-2,6-diisocyanate, technical mixtures of diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4'-diisocyanate, m- and p-phenylenediisocyanate, p-xylenediisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, tetrahydronaphthylene-1,5-diisocyanate, diphenyl-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenyl-4, 4'-diisocyanate as well as other alkyl, alkoxy or halo-substituted derivatives, cycloaliphatic. such as dicyclohexyl methane diisocyanate, n-ethylcyclohexyldiisocyanate, 2,2,4-trimethylhexyldiisocyanate, and mixtures of these diisocyanates.
Pro svou technickou dostupnost a pro jejich charakteristiku vzniklých polyuretanů se používá přednostně 4,4‘-difenylmetandiisokyanátu a 2,4-( 2,6 )-toluylendiisokyanátu.For its technical availability and for the characteristics of the resulting polyurethanes, 4,4‘-diphenylmethane diisocyanate and 2,4- (2,6) -toluylene diisocyanate are preferably used.
Polyuretany se vyrábějí podle známých způsobů a výroba se provádí převážně kontinuálně tak, že se složky přivádí současně nebo po sobě přes dávkovači čerpadlo do směšovací komory a pak vypouští na pás vedený ohřívací komorou. Po granulaci následuje obvykle skladování při vyšší teplotě k zajištění úplné reakce mezi hydroxylovými a isokyanátovými skupinami.Polyurethanes are produced according to known methods, and production is predominantly continuous, by feeding the components simultaneously or sequentially through a metering pump to the mixing chamber and then discharging onto a strip guided by the heating chamber. Granulation is usually followed by storage at a higher temperature to ensure complete reaction between the hydroxyl and isocyanate groups.
jak již uvedeno, volí se molární poměry reakčních složek tak, aby reakční produkt neobsahoval v podstatě žádné volné hydroxylové nebo isokyanátové skupiny.as mentioned above, the molar ratios of the reactants are chosen such that the reaction product contains substantially no free hydroxyl or isocyanate groups.
Výšemolekulární hydroxylové sloučeniny, nizkomolekulárni hydroxylové sloučeniny a diisokyanáty se uvádějí v reakci obvykle v molovém poměru 1:0 až 15, s výhodou 0,1 až 10 :1 až 16, s výhodou 1,1 až 11, takže počet isokyanátových ekvivalentů odpovídá počtu přítomných hydroxylových ekvivalentů. Z uvedených reakčních poměrů reakčních složek a vyjmenovaných látek, popřípadě tříd sloučenin vyplývá, že jsou možné četné receptury a tím i vznik vlastností v širokém rozmezí.The high molecular weight hydroxyl compounds, the low molecular weight hydroxyl compounds and the diisocyanates are reacted generally in a molar ratio of 1: 0 to 15, preferably 0.1 to 10: 1 to 16, preferably 1.1 to 11, so that the number of isocyanate equivalents corresponds to the number of hydroxyl equivalents. It follows from the reaction ratios of the reactants and the listed compounds or classes of compounds that numerous recipes are possible, and thus the formation of properties over a wide range is possible.
Dále k tomu patří též nizkomolekulárni sloučeniny obsahující hydroxylové nebo isokyanátové skupiny s polyuretanovými segmenty, jichž lze použít pro další reakce v roztoku. Výroba těchto sloučenin se provádí obvykle podle analogických principů syntézy. Reakce se však vede tak, aby nevznikly žádné vysokomolekulární elastomery, nýbrž pouze produkty o v podstatě nízké lární sloučeniny obsahující hydroxylové nebo isokyanátové skupiny jsou obvykle snadno rozpustné, takže se během skladování projevují cdbourávací reakce roztoků při dalším skladování silněji než při rozpouštění.Furthermore, low molecular weight compounds containing hydroxyl or isocyanate groups with polyurethane segments can also be used for further solution reactions. The preparation of these compounds is usually carried out according to analogous synthesis principles. However, the reaction is carried out in such a way that no high molecular weight elastomers are formed, but only products of substantially low hydroxyl or isocyanate group-containing linear compounds are usually readily soluble, so that during storage the degradation reactions of the solutions are more pronounced during storage than dissolution.
Kromě toho existuje mimo jiné též nutnost měnit koncentraci polyuretanových roztoků, jež nebyly vyrobeny rozpuštěním tuhých elastomerů. nýbrž prodloužením řetězců předpolym&rů s isokyanátovými skupinami bifunkčními činidly prodlužujícími řetězce v přítomnosti vhodného rozpouštědla. Nečistotami zavlečenými při tomto postupu může dojít během skladování k odbourávacím reakcím.In addition, there is, inter alia, the need to vary the concentration of polyurethane solutions which have not been produced by dissolving the rigid elastomers. but by extending the chains of the prepolymers with isocyanate groups with bifunctional chain extenders in the presence of a suitable solvent. Degradation reactions can occur during storage by impurities introduced in this process.
Výroba polyuretanů v roztoku je v literatuře popsána. Podle uvedených údajů o způsobu se vyrobí z polyolů a diisokyanátů předadukty zahřátím na teplotu asi 60 až 120 -C.The preparation of polyurethanes in solution is described in the literature. According to the process data, precursors are prepared from polyols and diisocyanates by heating to about 60-120 ° C.
Podle použitého reakčního poměru se polyoly „předprodlouží“ přes uretanové sloučeniny (NCO/OH menší než 2) nebo spojují na konci řetězců s diisokyanáty (NCO/OH = = 2). Při molovém přebytku diisokyanáiů více než 100 % (NCO/OH větší než 2) je kromě předpolymeru přítomen ještě volný diisokyanát. Rovněž lze zreagovat diisokyanát s molovým přebytkem polyolu a nechat reagovat produkt před vlastním prodloužením řetězců s dalším diisokyanátem. Polyoly použité pro výrobu předaduktů mají obvykle molekulové hmotnosti asi 300 až 5000, s výhodou 500 až 3000. Zbavují se zbytků vody ve vakuu (1,3 až 2 kPaj při teplotě 100 až 135 °C, nebo azeotropickou destilací. Jako diisokyanátů lze použít aromatických a/nebo cykloalifatických diisokyanátů. Dává se přednost arylendiisokyanátům, nebot jsou reaktivnější než alkylendiisokyanáty.Depending on the reaction ratio used, the polyols are "preloaded" through urethane compounds (NCO / OH less than 2) or linked at the end of the chains with diisocyanates (NCO / OH = = 2). At a molar excess of diisocyanates of more than 100% (NCO / OH greater than 2), in addition to the prepolymer, free diisocyanate is also present. It is also possible to react the diisocyanate with a molar excess of polyol and to react the product with another diisocyanate before the chain extension itself. The polyols used for the preparation of the precursors usually have molecular weights of about 300 to 5000, preferably 500 to 3000. They are freed of water residues under vacuum (1.3 to 2 kPaj at a temperature of 100 to 135 ° C, or by azeotropic distillation. and / or cycloaliphatic diisocyanates, Arylene diisocyanates are preferred because they are more reactive than alkylene diisocyanates.
Velká variabilita polyuretanů/polymočovin je vyvolána nejen velkým počtem možných výchozích produktů — polyéterů, polyesterů, popřípadě jiných lineárních polymerů s koncovými hydroxylovými skupinami, nýbrž též množstvím možností obměn při vedení pochodu, zejména při prodlužování řetězců. K tomu je zapotřebí vyrobit v prvním stupni předadukty, jež mají koncové volné NCO-skupiny. Tyto se váží po rozpuštění při prodlužování řetězců s vhodnými látkami, jako činidla prodlužující řetězce se hodí -následující sloučeniny: alkoholy, dlaminy, aminoaikohoiy, močoviny, heterocyklické dusíkaté báze, hydrezln a jeho deriváty, voda. Jako rozpouštědel při reakci prodlužující řetězce ss používají předavším dimetylformamid, dimstylacetamid, dimeíhyisulíoxid, tetrahydrofuran a/nebo aceton, dioxan, benzen, toluen, metyletylketon, metylénchlorid, chlorbenzen, etylacetát atd.The high variability of the polyurethanes / polyureas is due not only to the large number of possible starting products - polyethers, polyesters or other linear hydroxyl-terminated polymers, but also to a number of possibilities for process control, in particular for chain elongation. For this, it is necessary to produce in the first stage precursors having terminal free NCO groups. These are bound after dissolution in the chain extension with suitable substances, the following compounds being suitable as chain extenders: alcohols, dlamines, amino acids, ureas, heterocyclic nitrogen bases, hydrezine and derivatives thereof, water. Dimethyl acetamide, dimstylacetamide, dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran and / or acetone, dioxane, benzene, toluene, methylethylketone, methylene chloride, chlorobenzene, ethyl acetate, etc. are preferably used as solvents in the chain-extending reaction.
Pro slučování obou reakčnich složek se zavedly dva základní pracovní postupy. Prodlužovač řetězců (ekvivalentní množství] se předloží rozpuštěný v rozpouštědle a tím současně zředí a rn^nuši-ěný n^edgdukt se postupně nebo rychle přidá nebo se opačně předloží roztok předaduktu a rozpuštěný prodlužovač řetězců ss přidá ihned v celém množství nebo pozvolna.Two basic operating procedures have been established for combining the two reactants. The chain extender (equivalent amount) is introduced dissolved in the solvent and at the same time diluted and the undiluted feedstock is added gradually or rapidly or the pre-product solution is introduced in reverse or the dissolved chain extender is added immediately or slowly.
V některých patentových spisech se nárokují též vícestupňová prodlužování řetězců rozpuštěných předaduktů. U těchto způsobů se neprodlužují řetězce předpolymerů obsahujících isokyanátové skupiny ihned, nýbrž syntézy vysokomolekulárního konečného stavu se dosahuje -přes mezistupně obsahující aminové a isokyanátové skupiny.In some patents, multistage chain extensions of dissolved precedents are also claimed. In these processes, the chains of the prepolymers containing the isocyanate groups are not immediately extended, but the synthesis of the high molecular weight end state is achieved via intermediate stages containing the amine and isocyanate groups.
Oproti bezrozpouštědlové výrobě polyuretanů se mohou u uvedeného způsobu použít pro prodlužování řetězců též bifunkční sloučeniny vysoce reaktivní vůči ísokya-nátu, protože rozpuštěním prodlužovačů řetězců a předaduktů se reakčni rychlost obvykle velmi sníží.In contrast to the solvent-free polyurethane production, bifunctional compounds highly reactive to isocyanate can also be used for chain extension, since the dissolution of chain extenders and precursor products usually greatly reduces the reaction rate.
Roztoky polymerů se mohou použít v různých aplikačních oblastech, jako například pro vrstvení pásových materiálů, pro výrobu fólií a mikroporézních výrobků, vláken, nátěrových hmot, lepidel a po odstranění rozpouštědla těž pro výrobu tvarových těles. KscmS toho jsou iyio rozinky vhodné pro impregnace.The polymer solutions can be used in a variety of application areas, such as for layering sheet materials, for the production of films and microporous products, fibers, paints, adhesives and, after solvent removal, for the production of moldings. KscmS of this, iyio raisins are suitable for impregnation.
Pro technické použití podobných roztoků je základním předpokladem, aby polyuretanové roztoky měly při stejné sušině vždy stejná dynamické a vnitřní viskozity (limitní viskozitní čísla j a aby při rozpouštění polymerů nedocházelo k jejich změně, protože se tím stává použití pevné technologie nemožným a přizpůsobování na základě rozdílných produktů činí potíže a kromě toho nelze zajistit rovnoměrnost vlastností konečných výrobků. Výkyvy v jakosti mohou snižovat užitnou hodnotu konečných výrobků, například fólií, vláken, povlaků a impregnací, pokud jde o pevnost, prodloužení a t ermoplasticitu, jež mohou vykazovat značné odchylky. Kromě toho se mění tak důležité vlastnosti jako vrubová pevnost, pevnost v ohybu, pružnost, tvárnost, odolnost proti oděru, tvrdost, odolnost proti stárnutí a jiné vlastnosti, určující podstatně užitné vlastnosti polyuretanového výrobku.For the technical use of similar solutions, it is essential that polyurethane solutions always have the same dynamic and intrinsic viscosities for the same dry matter (viscosity limit values and that they do not change when the polymers dissolve, making solid technology impossible and adaptation based on different products) Quality fluctuations can reduce the utility value of end products such as foils, fibers, coatings and impregnations in terms of strength, elongation and ermoplasticity, which may exhibit significant variations. such important properties as notch strength, flexural strength, flexibility, formability, abrasion resistance, hardness, aging resistance and other properties that determine the substantially useful properties of the polyurethane product.
Výroba polyuretanových roztoků pro uvedené účely použití je v literatuře četně popsána. Podle stávajících popisů se polyuretany, zejména polyuretanové granuláty nebo štěpky, rozpustí obvykle při teplotách pod 100 °C v příslušných rozpouštědlech, přičemž se granuláty buď předbotnají při teplotě místnosti a pak při zvýšené teplotě za míchání rozpustí, nebo se granuláty přidávají po dávkách do ohřátých rozpouštědel za míchání.The production of polyurethane solutions for these uses is widely described in the literature. According to the present teachings, polyurethanes, in particular polyurethane granules or chips, are usually dissolved at temperatures below 100 ° C in appropriate solvents, either granulating the granules at room temperature and then dissolving at elevated temperature with stirring, or adding the granules in batches to heated solvents. with stirring.
Je známo, že všechny polyuretanové elastomery mají jen omezenou stálost proti hydrolytickým vlivům. Kromě toho má většina nečistot v rozpouštědlech, zejména organické báze, a z nich silně nízkomolekulární organické báze, během rozpouštění odbouršvací účinek na polyuretany, takže se v závislosti no. obsahu nečistot v rozpouštědlech a na době rozpouštění mění polyuretany tak, že dochází též k znatelným změnám charakteristik v důsledku více nebo méně odbouraných produktů vlivem nekontrolovatelného uvolňování vazeb, Tím se ztěžuje použití těchto polyuretanových roztoků, popřípadě znemožňuje reprodukovatelnost aplikační technologie, neboť pochod rozpouštění vyžaduje teplo a intenzívní míchání se smykovými silami, takže se nežádoucí odbourávání ještě podporuje.It is known that all polyurethane elastomers have only limited stability against hydrolytic effects. In addition, most of the impurities in the solvents, especially the organic bases, and of them the strongly low molecular weight organic bases, have a degrading effect on the polyurethanes during dissolution, so that depending on the no. it changes the polyurethanes so that there is also a noticeable change in characteristics due to more or less degraded products due to the uncontrolled release of bonds. This makes the use of these polyurethane solutions more difficult, or makes reproducibility of the application technology impossible, since the dissolution process requires heat and intensive mixing with shear forces, so that undesirable degradation is further promoted.
V literatuře je popsáno, že uretanové, močovinové, alofanátové a biuretové skupiny jsou při teplotě 75 CC proti hydrolytíckým účinkům podstatně odolnější než esterové skupiny, jež se štěpí již 0,5 N metanolovým roztokem hydroxidu sodného nebo 0,5'% metanolickým roztokem kyseliny solné. Naproti tornu se projevují při vyšších teplotách silněji „.rovnováhy štěpících činidel“, takže nestálost uretanových, močovinových, alofanátových a biuretových seskupení stoupá. Isokyanátové adukty jsou štěpitelné aminy na močoviny již při nízké teplotě. Tato takzvaná aminolýza vede v každém případě k odbourávacím reakcím a tím ke změně polyuretanů. Protože též esterové seskupení podléhá zejména také aminolýze, jsou aminy v rozpouštědlech nežádoucí, neboť působí i v malé koncentraci a mění polyuretan během rozpouštění.It has been reported in the literature that urethane, urea, allophanate and biuret groups are substantially more resistant to hydrolytic effects at 75 ° C than ester groups which are already cleaved by 0.5 N methanolic sodium hydroxide solution or 0.5% methanolic acid solution. saline. In contrast to the torsion, the " fission agent equilibrium " is more pronounced at higher temperatures, so that the instability of urethane, urea, allophanate and biuret groups increases. Isocyanate adducts are cleavable amines to ureas at low temperatures. This so-called aminolysis leads in each case to degradation reactions and thus to a change in polyurethanes. Since the ester moiety is also particularly subject to aminolysis, amines in solvents are undesirable as they act at low concentrations and change the polyurethane during dissolution.
Podstatné rozdíly v charakteristice polymeru lze již očekávat při výrobě roztoků různé koncentrace, neboť pak během rozpouštění působí na polyuretan různá množství nečistot a tím odbourávání, popřípadě změna polyuretanu neprobíhá jednotně. Dále je známo, že se rozpouštědla před použitím k rozpuštění polyuretanů dočišťují nebo upravují jedním nebo několika pochody čištění, jako destilací, též úpravou aromatickým mono- nebo diisokyanátem podle čs. aut. osvědčení č. 126 965, čištěním pomocí iontoměničů nebo úpravou dehydratačními činidly. Tyto pochody nevedou vždy k žádoucímu výsledku, neboť stopy nečistot se velmi nesnadno odstraňují. Odstraňování posledních stop nečistot je technicky a ekonomicky velmi náročné, takže se od toho většinou upouští a tím vzniká rozpouštědlo, jež nesplňuje všechny jakostní požadavky, přičemž podíly nečistot mohou ještě kolísat v určitých mezích.Substantial differences in polymer characteristics can already be expected in the production of solutions of varying concentrations, since during dissolution different amounts of impurities act on the polyurethane and thus the degradation or change of the polyurethane does not occur uniformly. It is further known that the solvents are refined or treated by one or more purification processes, such as distillation, also by treatment with the aromatic mono- or diisocyanate according to U.S. Pat. aut. Certificate No. 126 965, ion-exchange cleaning or treatment with dehydrating agents. These processes do not always lead to the desired result, since traces of impurities are very difficult to remove. Removing the last traces of impurities is technically and economically very demanding, so this is largely dispensed with, thus creating a solvent which does not meet all quality requirements, and the proportions of impurities may still fluctuate within certain limits.
Rovněž je známo použití sulfonylieokyanátů jako dehydratačních činidel v kapalných a těstovitých, popřípadě rozpouštědlových, čirých nebo pigmentovaných polyuretanových hmotách. Použití sulfonylisokyanátů má tu výhodu, že se adukty vzniklé reakcí nevysrážejí. Tyto sulfonylisokyanáty se nevyrábějí ve velkém objemu a tím nejsou pro technické použití k dispozici.It is also known to use sulfonyl laocyanates as dehydrating agents in liquid and pasty, optionally solvent, clear or pigmented polyurethane compositions. The use of sulfonyl isocyanates has the advantage that the adducts formed by the reaction do not precipitate. These sulfonyl isocyanates are not produced in large volumes and are therefore not available for technical use.
Použití solí betainu ke stabilizaci viskozity polyuretanových roztoků je známé. Soli betainu se však přidávají po rozpouštění, popřípadě po polvadičním pochodu dodatečně k zabránění změn polymeru během skladování.The use of betaine salts to stabilize the viscosity of polyurethane solutions is known. Betaine salts, however, are added after dissolution or after the polvadition process in addition to prevent polymer changes during storage.
Ze západoněmeckého vykládacího spisu vyplývá, že se četné polyuretanové roztoky vyrobené rozpuštěním tuhých polymerů v rozpouštědle nebo polymerací v roztoku během skladování snadno nepříznivě mění a musí se tedy zpracovat během poměrně krátké doby po svém vyrobení. Podle uvedeného vykládacího spisu lze získat teplustálé polyuretanové roztoky přídavkem malých množství stabilizující organické sloučeniny, obsahující karboxylové skupiny, k polyuretanovým roztokům, zatímco se nestabilizovaný polyuretanový roztok snadno odbourává, skladuje-11 se za stejných podmínek. Popsaná stabilizace se omezuje pouze na dodatečnou stabilizaci roztoků. Na změnu polymeru během rozpouštění vlivem nečistot obsažených v rozpouštědle se nebere zřetel, takže se stabilizují pouze polyuretany již změněné během rozpouštění.It is apparent from the West German disclosure that numerous polyurethane solutions produced by dissolving solid polymers in solvent or by polymerization in solution readily adversely change during storage and must therefore be processed within a relatively short time after manufacture. According to the disclosure, warm polyurethane solutions can be obtained by adding small amounts of a stabilizing organic compound containing carboxyl groups to the polyurethane solutions, while the unstabilized polyurethane solution is readily degraded, stored under the same conditions. The stabilization described is limited to post-stabilization of the solutions. The change in polymer during dissolution due to impurities contained in the solvent is disregarded so that only the polyurethanes already altered during dissolution are stabilized.
Při již navrženém způsobu úpravy dimetylformamidu jako rozpouštědla pro syntézy polyuretanů/polymočovin spočívá myšlenka vynálezu v blokování nízkómolekulámích nečistot aktivních vůči isokyanátu pomocí isokyanátů, popřípadě diisokyanátů, aby se zabránilo vedlejším reakcím během pochodu.In the process already proposed for the treatment of dimethylformamide as solvent for polyurethane / polyurea synthesis, the idea of the invention is to block the low molecular weight isocyanate-active impurities by means of isocyanates or diisocyanates in order to avoid side reactions during the process.
Účelem vynálezu je zachování charakteristiky vlastností převážně lineárních polyuretanů a/nebo nízkómolekulámích sloučenin s polyuretanovými segmenty, obsahujících hydroxylové, popřípadě isokyanátové skupiny pří úpravě rozpouštědly.The purpose of the invention is to preserve the characteristics of the predominantly linear polyurethanes and / or low molecular weight compounds with polyurethane segments containing hydroxyl or isocyanate groups in the solvent treatment.
Vynález vychází z úkolu změnit rozpouštědla takovým způsobem, aby nemohla vyvolat ani stimulovat odbourávací reakce u lineárních polyuretanů a/nebo nízkomolekulárních sloučenin s polyuretanovými segmenty, obsahujících hydroxylové, popřípadě isokyanátové skupiny.The invention is based on the task of changing solvents in such a way that it cannot induce or stimulate degradation reactions of linear polyurethanes and / or low molecular weight compounds with polyurethane segments containing hydroxyl or isocyanate groups.
Podle vynálezu se dimethylformamid pro výrobu roztoků z lineárních polyuretanů a/ /nebo nízkómolekulámích sloučenin s polyuretanovými segmenty, obsahujících hydroxylové, popřípadě isokyanátové skupiny, upravuje tím způsobem, že se difenylformamid upravuje přísadou metyljodidu, benzoylchloridu nebo kyseliny chloristé v množství 50 až 100 % hmot., vztaženo na reagující nečistoty, přičemž se vzniklé rozpustné reakční produkty ponechají v rozpouštědle, naproti tomu se nerozpustné reakční produkty mohou odfiltrovat nebo rovněž ponechat v rozpouštědle.According to the invention, dimethylformamide for the preparation of solutions of linear polyurethanes and / or low molecular weight compounds with polyurethane segments containing hydroxyl or isocyanate groups is treated by treating the diphenylformamide with 50 to 100% by weight of methyl iodide, benzoyl chloride or perchloric acid. %, relative to the reacting impurities, leaving the resulting soluble reaction products in the solvent, in contrast, the insoluble reaction products can be filtered off or also left in the solvent.
Nečistoty v rozpouštědle je možné nechat zreagovat úplně. Reakce ,pak ovšem musí probíhat tak dlouho, až příslušné nečistoty již nejsou dokazatelné.The impurities in the solvent can be allowed to react completely. However, the reaction must then proceed until the impurities in question are no longer detectable.
Překvapivě bylo zjištěno, že obvykle postačí snížit podstatně obsah nečistot a že není třeba se zaměřovat na úplné zreagování, protože stopy nečistot zbylé takto v rozpouštědle nemají nepříznivý vliv na výsledek rozpouštění. Kromě toho bylo zjištěno, že roztok polyuretanu vyrobený s nepředupraveným rozpouštědlem má jiné charakteristiky, než roztok stejné koncentrace vyrobený s predupraveným rozpouštědlem, a to i tehdy, jsou-li nečistoty neupraveného rozpouštědla v rozmezí, kdy se o jejich nepříznivém vlivu již nedá prakticky hovořit. Jinými slovy, předúpravou rozpouštědla se jeho charakter nápadně změní natolik, že jeho pomocí lze vyrobit roztoky polyuretanů z granulátů s jinými vlastnostmi, než je možné připravit s čistým, avšak nepředupraveným rozpouštědlem.Surprisingly, it has been found that it is usually sufficient to substantially reduce the content of impurities and that there is no need to focus on complete reaction, since the traces of impurities remaining thus in the solvent do not adversely affect the dissolution result. In addition, it has been found that the polyurethane solution produced with the untreated solvent has different characteristics than the solution of the same concentration made with the pretreated solvent, even if the impurities of the untreated solvent are in a range where their adverse effects can no longer be practically talked about. In other words, by pretreating the solvent, its character is noticeably changed to such an extent that it is possible to produce polyurethane solutions from granulates with properties other than that which can be prepared with a pure but untreated solvent.
Použitím takto předupravených rozpouštědel k rozpouštění výšemolekulárních a nízkomolekulárních, přivážně lineárních polyuretanů je zaručeno, že se potlačí odbourávací reakce vlivem hydrolýzy, aminolýzy a jiných odbourávacích reakcí natolik, že se polyuretan ve své charakteristice nemění nebo mění nepodstatně, takže při aplikaci těchto roztoků nevznikají žádné obtíže, jež by bylo možno přisuzovat změně vlastností polyuretanu.By using such pretreated solvents to dissolve high molecular weight and low molecular weight, especially linear polyurethanes, it is guaranteed that the degradation reaction is suppressed due to hydrolysis, aminolysis and other degradation reactions to such an extent that the polyurethane does not change or change insignificantly in its characteristics. , which could be attributed to a change in the properties of polyurethane.
Bylo zjištěno, že se dynamická viskozita vznikajícího polyuretanového roztoku ustavuje v závislosti na obsahu nečistot přítomných v rozpouštědle. Kromě toho vznikají změny u limitního viskozitního čísla. Opravou dimetylformamidu isokyanátem, kvartérnizačními, neutralizačními nebo acylačními sloučeninami se nečistoty způsobující odbourávání polyuretanu zreagují, takže po rozpuštění polyuretanových granulátů se zjišťují nejvyšši hodnoty pro dynamickou viskozitu a limitní viskozitní číslo a spektrum vlastností polyuretanů zůstává zachováno. Pro výrobu polyuretanových roztoků uvedených v příkladech byl použit polyuretanový elastomer s následující charakteristikou:It has been found that the dynamic viscosity of the resulting polyurethane solution depends on the content of impurities present in the solvent. In addition, changes occur at the viscosity limit number. By correcting dimethylformamide with isocyanate, quaternary, neutralizing or acylating compounds, the impurities causing degradation of the polyurethane are reacted, so that after dissolution of the polyurethane granulates the highest values for dynamic viscosity and the limit viscosity number and the range of polyurethane properties are retained. A polyurethane elastomer having the following characteristics was used to produce the polyurethane solutions mentioned in the examples:
Zkušební metodaTest method
objasnění vynálezu a nejsou myšleny jako jeho omezení: Uvedená procenta jsou procenta hmotnostní.The percentages given are percentages by weight.
Stejný polyuretanový granulát byl rozpuštěn během 2,5 hodiny při 80 °C za míchání na 15°/oní polyuretanový roztok z dimethylformamidu s jiným obsahem nečistot:The same polyurethane granulate was dissolved within 2.5 hours at 80 ° C with stirring to a 15 ° / other dimethylformamide polyurethane solution with a different impurity content:
Příklad 1 voda 0,01 %Example 1 water 0.01%
Polyuretanový granulát byl rozpuštěn v di- kyselina mravenčí 2 . 10-3 % metylformamidu během 2,5 hodiny při 80 °C dimetylamin 0,51 % za míchání na 15% roztok. metanol 10-4 %The polyurethane granulate was dissolved in formic acid 2. 10 -3 % methylformamide over 2.5 hours at 80 ° C dimethylamine 0.51% with stirring to 15% solution. methanol 10 -4 %
Dimetylformamid použitý pro rozpuštění obsahoval následující nečistot?:The dimethylformamide used for the dissolution contained the following impurities ?:
9660 mPa . s při 5 s“1 9660 mPa. s at 5 s “ 1
7000 mPa.s při 12,5 s“1 6880 mPa . s při 25 s-1 6160 mPa . s při 50 s“1 7000 mPa.s at 12.5 s 1 6880 mPa. s at 25 s -1 6160 mPa. s at 50 s “ 1
Výsledný polyuretanový roztok vykazovalThe resulting polyurethane solution showed
Z polyuretanového granulátu byly připraveny během 2,5 hodiny (roztok A) a během 6 hodin (roztok B) při 80 °C za míchání 20procentní polyuretanové roztoky. Dimetylformamid použitý pro rozpuštění obsahoval následující nečistoty:20% polyurethane solutions were prepared from the polyurethane granulate within 2.5 hours (solution A) and within 6 hours (solution B) at 80 ° C with stirring. The dimethylformamide used for the dissolution contained the following impurities:
A BA B
Vyrobené polyuretanové roztoky vykazo- C 1,18 ml/g vály při viskozitních limitních číslechThe polyurethane solutions produced exhibited C 1.18 ml / g at viscosity limit numbers
A 1,23 ml/g následující dynamické viskozity:A 1.23 ml / g of the following dynamic viscosity:
B 0,69 ml/gB 0.69 ml / g
P ř í k 1 a d 5 P ř í k 1 a d 6Example 1 a d 5 Example 1 a d 6
Polyuretanový granulát se rozpustí v předem upraveném dimetylformamidu na 10% a 15'% roztok při 80 °C za míchání. Oprava dimetylformamidu je popsána u příkladu 6. Po době rozpouštění 4 hodiny se hlavní podíl ještě nerozpustil, nýbrž byl v nabobtnalém stavu. Při porovnávacích pokusech příkladů 1 a 4 (roztok Aj bylo zjištěno, že polyuretanový granulát byl již rozpuštěn po 2,5, popřípadě 4 hodinách. Uvedené obsahy nečistot v rozpouštědle tedy již vedou k chemickému odbourání polyuretanu. Po době rozpouštění 10 hodin s upraveným dimetylformamidem byla zjištěna u 10% roztoku viskozita 3010 mPa. s při 8,28 s_1 u 15% roztoku viskozita 18 300 mPa . s při 5 s1. Roztok byl před měřením zfiltrován, protože obsahoval malá množství gelu. Po 22 hodinách rozpouštění (žádné podíly gelu) byly naměřeny následující hodnoty vlskozit:The polyurethane granulate is dissolved in pre-treated dimethylformamide to a 10% and 15% solution at 80 ° C with stirring. The correction of dimethylformamide is described in Example 6. After a dissolution time of 4 hours, the major portion was still not dissolved, but was in the swollen state. In comparative experiments of Examples 1 and 4 (solution Aj, it was found that the polyurethane granulate had already dissolved after 2.5 and 4 hours respectively. Thus, the impurity contents in the solvent already lead to chemical degradation of the polyurethane. found at 10% viscosity 3010 mPa · s at 8.28 s -1 for 15% viscosity 18,300 mPa · s at 5 s 1. The solution was filtered prior to measurement because it contained small amounts of gel After 22 hours of dissolution (no fractions) gel) the following values of the viscosity were measured:
10% roztok (viskozitní limitní číslo 1,35 ml/g)10% solution (viscosity limit number 1.35 ml / g)
1310 mPa . s při 8,28 s_1 1310 mPa. s at 8.28 s _1
1310 mPa . s při 20,‘7 s~t1310 mPa. s at 20, ‘7 s ~ t
1370 mPa . s při 82,8 s“i 15% roztok (viskozitní limitní číslo 1,45 ml/g)1370 mPa. s at 82,8 s ”i 15% solution (viscosity limit number 1,45 ml / g)
9560 mPa . s při 8,28 s_1 9560 mPa. s at 8.28 s _1
8350 mPa. s při 20,7 s8350 mPa. s at 20.7 s
7460 mPa . s při 41,4 s_1 7460 mPa. s at 41.4 s _1
6600 mPa . s při 82,8 s“1 6600 mPa. s at 82.8 s “ 1
Z hodnot je zřejmé, že došlo k tepelnému odbourání polyuretanu v důsledku dlouhé doby rozpouštění. Při použití takto upraveného· dimetylformamidu se tedy nesmí doby rozpouštění nadměrně prodlužovat, nýbrž je třeba zbytková množství nerozpuštěného polyuretanu odfiltrovat, aby se zabránilo změnám polyuretanu v důsledku tepelného odbourání.From the values it is apparent that the thermal degradation of the polyurethane occurred due to the long dissolution time. Thus, when using dimethylformamide so treated, the dissolution times must not be prolonged excessively, but the residual amounts of undissolved polyurethane must be filtered to prevent changes in polyurethane due to thermal degradation.
20% roztoky se nedaly při použití upraveného dimetylformamidu během 22 hodin připravit. Roztoky obsahovaly ještě mnoho gelových podílů (asi 20 %, vztaženo na použitý polyuretan,20% solutions could not be prepared in 22 hours using treated dimethylformamide. The solutions still contained many gel fractions (about 20% based on the polyurethane used,
2000 g dimethylformamidu s obsahem2000 g of dimethylformamide containing
0,01 % vody0.01% water
0,0019 % kyseliny mravenčí0.0019% formic acid
0,00085 % dimetylaminu0.00085% dimethylamine
0,0001 % metanolu se uvede v reakci se 2,4 g 4,4‘-difeKyhnetendiisokyanátu 4 hodiny při 80 °C za míchání. Po této době není již dokazatelný žádný isokyanát.0.0001% of methanol is reacted with 2.4 g of 4,4‘-diphenylmethylene diisocyanate at 80 ° C for 4 hours with stirring. After this period, no isocyanate is detectable.
Příklad 7Example 7
2000 g dimetylformamidu se stejným obsahem nečistot, jak uvedeno v příkladu 6, se zreaguje s 10,6 g 50% roztoku 4,4‘-difenylmetandiisokyanátu blokovaným zpola metanolem při 80 CC za míchání. Po této době nelze dokázat již žádný isokyanát.2000 g of dimethylformamide having the same impurity content as described in Example 6 was reacted with 10.6 g of a 50% solution of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate blocked half-methanol at 80 ° C with stirring. After this time no isocyanate can be detected.
Při rozpouštění polyuretanového granulátu na 10% roztok při 80 °G za míchání vznikne roztok o dynamické viskozitě 3000 mPa . .s při 25 s1 a viskozitním limitním čísle 1,42 ml/g.Dissolution of the polyurethane granulate to a 10% solution at 80 ° C with stirring results in a solution having a dynamic viscosity of 3000 mPa. at 25 s 1 and a viscosity limit number of 1.42 ml / g.
Příklad 8Example 8
K 1000 g dimetylformamidu s obsahem 0,05 θ/o dimetylaminu (celkový součet aminů se vyjadřuje jako dimetylamin] se přidá 1,60 g 70% kyseliny chlorísté. Při rozpouštění polyuretanového granulátu- na 10(% roztok při 80 °C za míchání vznikne roztok o dynamické viskozitě 3040 mPa . s při 10,7 s_1 a viskozitním limitním čísle 1,48 ml/g.1.60 g of 70% perchloric acid is added to 1000 g of dimethylformamide containing 0.05 θ / o dimethylamine (the total sum of amines is expressed as dimethylamine). Upon dissolution of the polyurethane granulate to 10 (% solution at 80 ° C with stirring) solution having a dynamic viscosity of 3040 mPa · s at 10.7 s -1 and a viscosity limit number of 1.48 ml / g.
Příklad 9Example 9
K 1000 g dimetylformamidu s obsahem 0,005 dimetylaminu (celkový součet aminů vyjádřen jako dimetylamin) se přidá 315 mg metyl jodidu.To 1000 g of dimethylformamide containing 0.005 dimethylamine (total sum of amines expressed as dimethylamine) was added 315 mg of methyl iodide.
10% polyuretanový roztok připravený s použitím takto upraveného dimetylformamidu měl dynamickou viskozitu 3120 mPa. s při 20,7 s-1 a viskozitní limitní číslo 1,49 ml/ ,/g.The 10% polyurethane solution prepared using dimethylformamide so treated had a dynamic viscosity of 3120 mPa. s at 20.7 s -1 and a viscosity limit value of 1.49 ml / g / g.
PríkladlOExample 10
K 1OOO g dimetylformamidu s obsahem 0,005 % dimetylamidu (celkový součet aminů vyjádřen jako dimety lamin) se přidá 156 mg benzoylchloridu. 10% polyuretanový roztok připravený pomocí takto upraveného dimetylformamidu má dynamickou viskozitu 3080 mPa. s při 20,7 s1 a viskozitním limitním čísle 1,48 ml/g.156 mg of benzoyl chloride was added to 100 g of dimethylformamide containing 0.005% dimethylamide (total sum of amines expressed as dimethylamine). A 10% polyurethane solution prepared with dimethylformamide so treated has a dynamic viscosity of 3080 mPa. s at 20.7 s 1 and a viscosity limit number of 1.48 ml / g.
Výpočet viskozitních limitních čísel byl proveden ze vztahu lU Ijrel jako tL ůrel — , '•C tL = doba výtoku (střední hodnota) roztoku polyuretanu o koncentraci c, tc = doba výtoku rozpouštědla, c = 0,5 g PUR/100 ml roztoku.The calculation of the viscosity limit numbers was made from the equation lU Irel as t L orel -, C t L = flow time (mean) of polyurethane solution c, t c = solvent flow time, c = 0.5 g PUR / 100 ml of solution.
Dynamická viskozita byla měřena viskozimetrem typu RN firmy Prufgerátewerk Medingen (NDR).The dynamic viscosity was measured with a RN viscometer from Prufgerátewerk Medingen (NDR).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS657175A CS203242B1 (en) | 1975-09-29 | 1975-09-29 | Method for treatment of dimethylformamide for the production of linear polyurethans solutios and/or low-molecular compounds with polyurethan segments,containing hydroxyl,eventually isocyanate groups |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS657175A CS203242B1 (en) | 1975-09-29 | 1975-09-29 | Method for treatment of dimethylformamide for the production of linear polyurethans solutios and/or low-molecular compounds with polyurethan segments,containing hydroxyl,eventually isocyanate groups |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS203242B1 true CS203242B1 (en) | 1981-02-27 |
Family
ID=5413092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS657175A CS203242B1 (en) | 1975-09-29 | 1975-09-29 | Method for treatment of dimethylformamide for the production of linear polyurethans solutios and/or low-molecular compounds with polyurethan segments,containing hydroxyl,eventually isocyanate groups |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS203242B1 (en) |
-
1975
- 1975-09-29 CS CS657175A patent/CS203242B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4605729A (en) | Process for the production of polyetherester polyols and the products and use thereof | |
| EP0220000B1 (en) | Method for the production of aqueous polyurethane coating compositions | |
| KR900006909B1 (en) | Compositions of chemically cured two-component materials based on polyurethanes and methods for their preparation | |
| JP6984838B2 (en) | A method for producing a carboxyl group-containing aqueous resin composition, a molded product, and a polycarbodiimide compound. | |
| US6515070B2 (en) | Low-temperature, heat-activated adhesives with high heat resistance properties | |
| US20040067315A1 (en) | Two-component systems for producing elastic coatings | |
| CN115322330A (en) | Thermoplastic and elastomeric polyurethanes produced from biobased 1,5-pentamethylene diisocyanate | |
| EP0442652A2 (en) | Production of polyurethane polymers the polymers so produced and compositions containing them | |
| JPS5837022A (en) | Heterogeneous single component system comprising long storage life polyol/diphenylmethane uretdione diisocyanate, manufacture and use for synthesis of high molecular polyurethane | |
| GB2046281A (en) | Process for producing polyurethane elastomer | |
| WO2020226962A1 (en) | Catalysis of polyaspartic coatings | |
| JPS58145711A (en) | Aromatic polyetherpolyamine containing polymer, manufacture and use thereof for manufacture of polyurethane as synthetic component | |
| CN114174369B (en) | Method for preparing thermoplastically processable polyurethane polymers | |
| JPH041764B2 (en) | ||
| JP5138596B2 (en) | Composition for the production of polyurea coatings | |
| JP5447655B2 (en) | Polyurethane resin-forming composition and water-swelling waterproofing material for steel sheet piles | |
| ES2205099T3 (en) | BINDER MIX, PROCEDURES FOR PREPARATION AND USE. | |
| CS203242B1 (en) | Method for treatment of dimethylformamide for the production of linear polyurethans solutios and/or low-molecular compounds with polyurethan segments,containing hydroxyl,eventually isocyanate groups | |
| JP3301447B2 (en) | Urethane / unsaturated organo oligomers and method for producing the same | |
| JPH01110522A (en) | Production of room temperature curable polyurethane urea elastomer | |
| JP4451326B2 (en) | Method for producing cross-linked amphoteric polyurethane elastomer | |
| JP5177798B2 (en) | Self-emulsifying isocyanate compound and process for producing the same | |
| JP3511306B2 (en) | Water-based coating composition | |
| JP4616977B2 (en) | Method for producing polyurethane resin solution | |
| GB1598967A (en) | Process for the production of polyurethane coatings |