Способ улучшения трещиностойкости полиизоциануратсодержащих продуктов реакции - RU2017111045A
Код документа: RU2017111045A
Формула
1. Отверждаемая композиция для получения полиизоциануратсодержащих продуктов, полученная в результате объединения и смешивания при изоцианатном индексе, составляющем по меньшей мере 100:
а) полиизоцианатной композиции,
b) композиции, реакционно-способной по отношению к изоцианату и содержащей по меньшей мере 50% (моль.), предпочтительно по меньшей мере 70% (моль.), более предпочтительно по меньшей мере 90% (моль.) диолов из расчета на совокупное количество молей соединений, реакционно-способных по отношению к изоцианату, в композиции, реакционно-способной по отношению к изоцианату,
с) добавки, повышающей ударопрочность и содержащей акриловые блок-сополимеры,
d) композиции катализатора тримеризации и
е) необязательно дополнительных добавок и/или вспомогательных соединений,
где количество полиизоцианатов в отверждаемой композиции составляет по меньшей мере 50% (мас.) полиизоцианатов из расчета на совокупную массу реакционно-способной отверждаемой композиции,
где блок-сополимерная добавка, повышающая ударопрочность, представляет собой самособираемый блок-сополимер, где по меньшей мере одним блоком является полиизоцианат-/полиизоциануратсмешиваемый блок, имеющий температуру стеклования (Tg) более чем 100°С, и по меньшей мере одним блоком является полиизоцианат-/полиизоциануратнесмешиваемый блок, характеризующийся значением Tg ниже 0°С.
2. Отверждаемая композиция по п. 1, где количество полиизоцианатов в отверждаемой композиции составляет по меньшей мере 60% (мас.) полиизоцианатов из расчета на совокупную массу реакционно-способной отверждаемой композиции.
3. Отверждаемая композиция по любому из пп. 1, 2, где композиция, реакционно-способная по отношению к изоцианату, содержит ароматические полиолы, предпочтительно ароматические полиэфирполиолы на основе сложного эфира, более предпочтительно ароматические полиэфирдиолы на основе сложного эфира.
4. Отверждаемая композиция по любому из пп. 1, 2, где диолы имеют молекулярную массу (ММ) меньше чем 1000 г/моль, предпочтительно меньше чем 500 г/моль, и включают алкиленгликоли и/или оксиалкиленгликоли, описывающиеся формулами CnH2n(OH)2 и CnH2nO(ОH)2.
5. Отверждаемая композиция по любому из пп. 1, 2, где диолы выбирают из полиэтиленгликоля и/или полипропиленгликоля-(1,2) и -(1,3), полибутиленгликоля-(1,4) и -(2,3), полигександиола-(1,6), полиоктандиола-(1,8) и их смесей.
6. Отверждаемая композиция по любому из пп. 1, 2, где полиизоцианат-/полиизоциануратнесмешиваемый блок характеризуюется значением Tg ниже - 40°С, и где сополимер в отверждаемой композиции присутствует в количестве в диапазоне от 0,1 до 30% (мас.), предпочтительно от 0,5 до 15% (мас.), более предпочтительно от 1% (мас.) до 10% (мас.), из расчета на совокупную массу отверждаемой композиции.
7. Отверждаемая композиция по любому из пп. 1, 2, где блок-сополимерная добавка, повышающая ударопрочность, представляет собой самособираемый блок-сополимер, имеющий среднечисловую молекулярную массу (ММ), составляющую по меньшей мере 1000 г/моль, предпочтительно находящуюся в диапазоне 10000-500000 г/моль, более предпочтительно в диапазоне 20000-200000 г/моль.
8. Отверждаемая композиция по любому из пп. 1-7, где полиизоцианат-/полиизоциануратсмешиваемый блок блок-сополимера выбирают из полиметилметакрилата (Tg=105°C) и/или полистирола (Tg=100°С), и полиизоцианат-/полиизоциануратнесмешиваемый блок блок-сополимера выбирают из полиалкилакрилатов и/или полидиенов, в частности полибутадиена, такого как 1,4-полибутадиен, и/или полиизопрена, и их статистических сополимеров.
9. Отверждаемая композиция по любому из пп. 1, 2, где полиизоцианаты выбирают из алифатических, циклоалифатических, аралифатических, а предпочтительно ароматических полиизоцианатов, таких как толуолдиизоцианат в форме его 2,4- и 2,6-изомеров и их смесей, дифенилметандиизоцианаты и их варианты и смеси из дифенилметандиизоцианатов (MDI) и их олигомеров, характеризующихся изоцианатной функциональностью, большей чем 2.
10. Отверждаемая композиция по любому из пп. 1, 2, где композицию катализатора тримеризации выбирают из солей, образованных из щелочных и/или щелочноземельных металлов и органических карбоновых кислот, предпочтительно содержащих 1-12 атомов углерода, таких как ацетат калия или 2-этилгексаноат калия, таких как ацетат калия, гексаноат калия, этилгексаноат калия, октаноат калия, лактат калия, этоксид натрия, формиат натрия, формиат калия, ацетат натрия, бензоат калия и их смеси.
11. Отверждаемая композиция по любому из пп. 1-2, где композицию катализатора тримеризации выбирают из композиции, содержащей галогенид лития (предпочтительно LiCl), эпоксидную смолу и необязательно соединение мочевины.
12. Отверждаемая композиция по любому из пп. 1, 2, где композицию катализатора тримеризации используют в количестве в диапазоне от 0,001 до 10% (мас.), предпочтительно от 0,1 до 5% (мас.), наиболее предпочтительно от 0,5 до 2,0% (мас.), из расчета на совокупную массу отверждаемой композиции.
13. Отверждаемая композиция по любому из пп. 1, 2, где вспомогательные соединения выбирают из нереакционно-способных по отношению к изоцианату растворителей, поверхностно-активных веществ, акцепторов (поглотителей), подобных алкилортоформиату, а в частности триизопропилортоформиату, противомикробных средств, антипиренов, противодымных добавок, УФ-стабилизаторов, красителей, пластификаторов, внутренних разделительных смазок для форм, реологических модификаторов, смачивателей, диспергаторов и наполнителей.
14. Отверждаемая композиция по любому из пп. 1, 2, где вспомогательные соединения включают материалы наполнителей, которые выбирают из древесной щепы, древесных опилок, древесных стружек, деревянных пластинок; бумаги и картона как нарезанных, так и наслоенных; песка, вермикулита, глины, цемента и других силикатов; резиновой муки, измельченных термопластов, измельченных термореактивных материалов; сотовых конструкций из любого материала, подобного картону, алюминию, древесине и пластмассам; металлических частиц и пластинок; пробки в дисперсной форме или в виде слоев; натуральных волокон, подобных волокнам льна, пеньки и сизаля; синтетических волокон, подобных волокнам из полиамида, полиолефина, полиарамида, сложного полиэфира и углерода; минеральных волокон, подобных стекловолокну и волокну каменной ваты; минеральных наполнителей, подобных BaSO4 и СаСО3; наночастиц, подобных глинам, неорганическим оксидам и углеродам; стеклянной дроби, измельченного стекла, пустотелых стеклянных шариков; вспененных или вспениваемых шариков; не подвергнутых или подвергнутых обработке отходов, подобных размолотым, разрубленным, раздробленным или измельченным отходам, а в частности зольной пыли; тканых и нетканых текстильных материалов; и комбинаций из двух и более данных материалов.
15. Способ получения отверждаемой композиции по любому из пп. 1-14, который включает объединение и смешивание ингредиентов от (а) до (е) при давлении окружающей среды и при температуре в диапазоне от 5 до 45°С, а более предпочтительно от 5 до 30°С.
16. Способ получения полиизоциануратсодержащих материалов, характеризующихся улучшенной ударопрочностью, включающий, по меньшей мере, стадии обеспечения прохождения реакции для отверждаемой композиции по любому из пп. 1-14 при изоцианатном индексе, составляющем по меньшей мере 100, и при температуре отверждения, более 50°С, а предпочтительно более 80°С.
17. Способ получения полиизоциануратсодержащих материалов по п. 16, где способ является периодическим, полунепрерывным или непрерывным способом, способом литья под давлением, экструдирования, пултрузии или способом формования, таким как способ прямого прессования, способ литьевого прессования смол, способ формования при использовании вакуума, способ инфузионного формования смол, способ препрегирования.
18. Способ получения полиизоциануратсодержащих материалов по любому из пп. 16, 17, где изоцианатный индекс находится в диапазоне от 100 вплоть до 15000, предпочтительно в диапазоне 100-500, более предпочтительно в диапазоне 100-300.
19. Способ получения полиизоциануратсодержащих материалов по любому из пп. 16-17, где температура отверждения находится в диапазоне от 50 до 350°С, а наиболее предпочтительно в диапазоне от 125 до 250°С.
20. Полиизоциануратсодержащий материал, полученный при использовании способа по любому из пп. 16-19, характеризующийся температурой стеклования > 100°С, значением трещиностойкости Glc > 1000 Дж/м2, предпочтительно Glc > 1500 Дж/м2, и/или значением ударопрочности Klc > 2 МПа⋅м1/2.
21. Полиизоциануратсодержащий материал, полученный способом по любому из пп. 16-19, характеризующийся температурой стеклования > 150°C, значением ударопрочности Glc > 500 Дж/м2, более предпочтительно Glc > 600 Дж/м2, и/или значением ударопрочности Klc > 1 МПа⋅м1/2.
