CS238454B1 - Sposob výroby nesfarbujúceho sieíujúceho činidla - Google Patents

Description

- /- 238 434

Vynález popisuje spósob výroby nesfarbujúceho sieťujúcehočinidla z diizokyanátov a nízkomolekulárnych zlúčenin s váčšimpočtom aktívnych vodíkov v prostředí rozpúšťadiel. Činidlo jourčené pre sieťovanie polymérnych zlúčenin s tzv. pohyblivýmvodíkom, najma polychloroprénových lepidiel a elastických po-lyuretánov so sklónom ku kryštalizácii, používaných pre spojo-vanie obuvnických materiálov lepením, V obuvníckej výrobě sa používá viacfunkčných izokyanátovako sieťovadiel do polychloroprénových a polyuretánových lepi-diel, Prídavok 5 - 10 % viacfunkčných izokyanátov do lepidielna báze polychloroprénu je zdóvodnený tým, že pri polymerizá-cii 2-chlórbutadienu v nepatrnej miere prebieha tiež adíciav polohách 1,2 a 3,4, čím sa chlor dostává do alyl polohy.

Chlór v alyl polohe pósobením vlhkosti hydrolyzuje av reťazci polyméru sa vytvárajú - OH skupiny. Vzniklé hydroxy-lové skupiny potom reagujú s volnými -NCO skupinami sieťujúce-ho činidla, čím dochádza k zosieteniu po^ychloroprénového po-lyméru, Účinok týchto činidiel na polyuretánové elastoméry sa vy-světluje následovně: Polyuretány pre lepidlá sú terminované-OH, alebo -NH2 skupinou, Izokyanátové sieťujúce činidlo re-aguje nielen s týmito koncovými skupinami, ale aj s vodíkmiv uretánovej skupině, s alofanátmi a biuretmi a vytvára prie-storovú sieť,

Polyuretánové lepidlá sú vhodné pre spojovanie lepením?mazaných prírodných usní s obsahom tuku 12 - 20 %, plastic- 2 238 454 kých a syntetických usni s podošvami na báze polyvinylchlori-du, polyuretánov a termoplastických elastomérov. Xch základtvoria elastické polyuretány so silným sklonom ku kryštalizá-cii. Do týchto lepidiel sa přidává 5 až 10 % Ízokyanátu,z ktorých najrozšířenějším je trifenylmetantriizokyanát, tri(izokyanofenyléter) fosfát, alebo polyfenylen-polymetylen izo-kyanát, váčšinou vo formě roztokov v organických rozpúšťadláchAko je všeobecne známe, sú to látky poměrně drahé, nakolko súpřipravované zložitým výrobným postupom, čo sa nepriaznivo premieta do ceny používaných lepidiel i celej technologie lepenia Ďalšou nevýhodou váčšiny uvedených sieťovadiel je ichsfarbujúci účinok na lepidlá a lepené materiály, l) sieťovadla připraveného z polyfenylenpolymetylenpoly-izokyanátu je jeho 3alšou nevýhodou nerovnoměrná reaktivitaprameniaca z meniaceho sa podielu di- a tri- ízokyanátu, akoaj nestabilného obsahu chlorovodíka, ktorý má retardačný úči-činok na sieťovanie,

Vzhladom k tomu, že použitý izokyanát musí mať najmenejtri izokyanátové funkčné skupiny, nie je možné používať akosieťujúcich činidiel cenove priaznivejšie diizokyanáty a tonajma z toho dóvodu, že v roztokoch organických rozpúšťadielsú poměrně nestále (vylučuje sa z nich dimér a močoviny) avzhladom k vysokej tenzii pár nízkomolekulárnych diizokyaná-tov, dochádzalo by pri aktivovaní lepidiel k ich vysokému vý-ronu do okolia. Přípravou sfarbujúceho sieťujúceho činidla z polyfenylen-polymetylón polyizokyanátu sa zaoberá čel, autorské osvedčenieč. 176 432, Podlá tohto osvedčenia reťardačný vplyv chlorovo-díka sa doporučuje eliminovať aktivačným účinkom 0,01 až 2hmotnostných percent vody spoločne s organickým rozpúšťadlomketónového typu.

Aceton však spravidla obsahuje váčšie množstvo vody, čomá za následok, že vzniklé močoviny vypadávajú z roztoku aznehodnocujú sieťujúce činidlo. Samotný aktivačný účinokN-substituovaných močovin, vzniklých reakciou s vodou je 3 238 454 mierhy, pričom iné katalyzátory nie je možné v acetónovom roz-púšťadle použit, lebo vylučovanie močovin sa urychluje.

Uvedených nedostatkov je zbavené sieťujúce činidlo předvojzložkové polychloroprénové a polyuretánové lepidlá, obsa-hujúce polyfenylenpolymetylenpolyizokyanát, metylénchlorid aorganokovovú sol cínu, ktorého výroba je poplsaná v čsl, autor-skora osvědčeni č, 182 613,

Okrem toho, že uváděné sieťujúce činidlo je sfarbujúce, mánerovnakú reaktivitu, ktorá prameni z presne nedefinovanéhozloženia základnej suroviny polyfenylenpolymetylenpolyizokyaná-tu (druhotná surovina pri výrobě čistého 4,4* difenylmetandii-zokýanátu).

Uvedených nedostatkov je zbavené nesfarbujúce sieťujúcečinidlo připravené reakciou toluendiizokyanátu a dusíkatých or-ganických zlúčenin s aktivnymi vodikmi v prostředí organickéhorozpúšťadla, pre polyuretánové a polychloroprénové lepidlá po-užívaných najma v obuvníctve k spájaniu zvrškových a podošvo-vých materiálov lepením, připraveného spósobom podlá vynálezu,ktorého podstata spočívá v tom, že v 40 - 90 hmotnostných die-loch organického, alebo v zmesi organických rozpúšťadiel roz-pustí sa 8 - 42 hmotnostných dielov toluendiizokyanátu a zamiešania sa následné přidává 1 až 15 hmotnostných dielov orga-nickej zlúčeniny obsahujúcej v molekule minimálně jeden atomdusika a tri atomy aktívneho vodíka, alebo zmes týchto látok.

Technický úČinok spdsobu podlá vynálezu je potřebné vi-dieť v tom, že vedie k priprave ekonomicky výhodného sieťujú-ceho činidla do polychloroprénových a polyuretánových lepidiel,ktoré najma v porovnaní s doteraz známými sieťovadlami na bázepolyfenylenpolymetylen polyizokyanátu a trifenylmetantriizoky-anátu je nesfarbujúce, Oeho skladovatelnosť je temer neobmedze-ná, čo však z hladiska praktickej použitelnosti je nevýznamné,pretože úplné postačuje jednomesačné až šesťmesačné skladova-telnosť, Okrem toho, sieťujúce činidlo podlá vynálezu je ne-toxické, pri aktivácii lepidla nedochádza k jeho výronu doovzdušia a nevyvolává nežiadúce sfarbenie zlepovaných spojov 4 a materiálov. , i 238 454 organickými

Polyadičná reakcia toluendiizokyanátu s^dusíkatými zlúče-ninami s aktivnym vodíkom prebieha v prostředí organickéhorozpúšťadla, čo priaznivo ovplyvňuje odvod reakčného tepla.Toluendiizokyanát zreaguje s viacfunkčnými dusíkatými zlúčeni-nami na produkt, ktorý si zachová vysokú reaktivitu s aktivnymvodíkom právě pre přítomnost.terciálneho dusika v molekule.

Pri výrobě nesfarbujúceho činidla spdsobom podlá vynálezusa postupuje tak, že do nádoby, ktorá mdže byť napr, sud z ple-chu, sa vleje odvážené množstvo organického rozpúšťadla, s vý-hodou ketonického typu, alebo esterového, do ktorého sa přidáReceptůrou predpisané množstvo toluendiizokyanátu. Po zhomoge-nizovaní sa přidá zlúčenina s terciálnym dusikom a tromi aktiv-nymi vodíkmi. Zmes sa intenzivně mieša 10 až 30 minút. Potomsa nechá získaný roztok v uzavretom sude 12 - 24 hodin odstát.To sa robi predovšetkým preto, aby reakcia toluendiizokyanátuso zlúčeninami s aktivnym vodíkom prebehla kvantitativné. Po-užité organické rozpúšťadlá nesmia obsahovat viac vody než1 hmot. V sieťujúcom činidle pripravenom spdsobom podlá vynálezu,je aktívnou zložkou reakčný produkt toluendiizokyanátu s nizko-molekulovými^zlúčeninami s tromi aktivnymi vodíkmi a terciál-nym dusikom, Reakcia jeho přípravy prebiehajúca v roztoku or-ganického rozpúšťadla je vedená tak, aby sieťujúce činidloobsahovalo 5 - 7 % volných -NCO skupin. Oeho reaktivita s ato-mární pohyblivého v.odíka v lepidle je vhodné upravená pritom-nosťou terciálneho dusika v molekule, ktorý.súčasne pdsobí akokatalyzátor. •Připojené příklady výroby nesfarbujúceho sieťujúceho či-nidla spdsobom podlá vynálezu podrobnéjšie objasňujú podstatuvynálezu. Příklad 1

Nesfarbujúce sieťujúce činidlo podlá vynálezu bolo připra-vené tak, že v 65 hmot, dieloch metyletylketonu sa rozpustilo22 hmot. dielov toluendiizokyanátu. Do tohto roztoku za mieša- - 5 - 238 454 nia bolo přidané 5,1 hmot, dielov dietanolaminu. Zmes sa in-tenzivně miešala 30 minút, Po 24 hodinách boli stanovené volné-NCO skupiny v sieťovadle, leh množstvo bolo 5,96 hmot, %,

Tento sieťujúci prostriedok bol přidaný v množstve 5 hmot,percent do polychloroprénového lepidla, ktorého obsah sušinybol 24 hmot, 'percent a týmto lepidlom bola zlepená vrchová useňs gumovým vulkanizátom. Počiatočná pevnosť spoja, stanovenáhne3 po zalisovaní bola 32 N/cm a konečná pevnosť vyššia akoštruktúrna pevnosť zlepených materiálov. Přiklad 2

Popisuje sa příprava sieťujúceho činidla za použitia zme-si organických rozpúšťadiel.

Sieťujúce činidlo s obsahom 22 hmotnostných dielov tolu-endiizokyanátu, 9,5 hmot, dielov difenylguanidínu a 70 dielovzmesi metylénchloridu a metyletylketonu sa zmiešalo postupomuvedeným v příklade 1, Získalo sa sieťovadlo s obsahom 6,13 %volných -NCO skupin.

Po jeho přidaní v množstve 8 hmotnostných percent do li-neárneho -polyesteruretánového lepidla, s obsahom sušiny 18hmot, percent, bolo toto lepidlo použité pre zlepenie vrchovéjusne s integrovanou polyuretánovou pěnou, Počiatočná pevnosťspoja stanovená 15 minút po zalisovaní skúšobných teliesok,bola 65 N/cm a konečná pevnosť vyššia ako štruktúrna pevnosťzlepených materiálov. Přiklad 3

Popisuje sa příprava nesfarbujúceho sieťujúceho činidlaza použitia zmesi organických rozpúšťadiel a zmesi organickýchzlúčenin s jedným dusíkom a tromi aktivnymi vodíkmi v moleku-le.

Nesfarbujúce sieťujúce činidlo podlá vynálezu bolo při-pravené tak, že v 65 hmotnostných dieloch zmesi metyletylke-ton-toluen-butylacetát v pomere 1:1:1 sa rozpustilo 27 hmot.dielov toluendiizokyanátu, Do tohto roztoku sa za miešania 6 238 454 přidalo 9 hmot, dielov difenylguanidinu a dietanolamínu v po-měre 2:1, Zmes sa intenzívně miešala 30 minút. Po 24 hodináchboli stanovené volné -NCO skupiny, leh množstvo bolo 6,38hmot, percent, 8 hmotnostných percent tohto sieťovadla bolo přidané dopolyuretanového lepidla s obsahom sušiny 18 hmot, percent.Lepidlo sa používalo na spojovanie termoelastoplastu so synte-tickým vrchovým materiálom na báze PVC, Počiatočná pevnost « spoja bola 58 N/cm a konečná pevnost spoja převyšovala pev-nost materiálu.

Rovnako dobrých výsledkov sa dosiahne ak sa ako organickázlúčenina s aspoň jedným atomom dusíka a tromi atomami vodíkapoužije kyselina kyanúrová, alebo zmes týchto látok v stechio-metrii odpovedajúcich pomeroch, napr. dietanolamín - trietano-larnín v pomere 3:1, alebo dietanolamín - kyselina izokyanúrováv pomere 1:1.

Claims (1)

1. -1' PREDMET VYNÁLEZU 238 454 Spósob výroby nesfarbujúceho sieťujúceho činidla reakcioutoluendiizokyanátu a dusíkatých organických zlúčenín s aktív-nym vodíkom v prostředí organického rozpúšťadla, pre polyuretá-nové a polychloroprénové lepidlá používané najma v obuvnictvek spájaniu zvrškových a podošvových materiálov lepením, vyzna-čujúci sa tým, že v 40 - 90 hmotnostných dieloch organickéhorozpúšťadla, alebo v zmesi organických rozpúšťadiel rozpustí sa8-42 hmotnostných dielov toluendiizokyanátu a za miešania sanásledná přidává 1 až 15 hmotnostných dielov organickej zlúče-niny, obsahujúcej v molekule minimálně jeden atom dusika a3 atomy aktívneho vodíka zo súboru zahrňujúceho dietanolamín,trietanolamin, difenylguanidín, kyselinu izokyanúrovú alebozmes týchto látok.