содержание   ..   80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  ..

Переработка двухкомпонентных полиуретанов

В технологии переработки двухкомпонентных полиуретанов выделяют приготовление двухкомпонентных полиуретанов в растворах для нанесения покрытий; приготовление двухкомпонентных полиуретанов для получения реактивной пены и приготовление пленкообразующей композиции на основе водных дисперсий.

Некоторое влияние на технологию имеет также применение соответствующей полимерной композиции для нанесения покрывного или адгезионного слоя. Однако наиболее целесообразной нам кажется трактовка технологии переработки двухкомпонентных полиуретанов, исходя из вышеприведенного разделения.

Приготовление двухкомпонентных полиуретанов в растворе. Как уже было изложено в разделе сырья, двухкомпонентные полиуретаны представляют собой полимеры, полученные из преполимера полиуретана, содержащего гидроксильные группы, который в результате реакции со сшивающим агентом в присутствии катализатора превращается в собственно поли-уретан. Двухкомпонентные полиуретаны часто поставляются в виде раствора, причем в качестве растворителей преобладают этилацетат, метилэтилкетон, трихлорэтилен, ацетон, толуол, в то время как диметилформамид применяется в меньшей степени, чем при изготовлении однокомпонентных полиуретанов.

Существует возможность изготовления двухкомпонентных систем в виде гранулята. При этом растворение основных взаимодействующих компонентов происходит аналогично тому, как это было описано для однокомпонентных полиуретанов. Если поставку производят в виде раствора, то, естественно, процесс растворения отпадает. Но так как этим процессом было достигнуто лишь растворенье преполимера, содержащего гидроксильные группы (компонент А), то возникает еще и другой рабочий процесс, характерный для всех двухкомпонентных систем и состоящий в том, что преполимер и сшивающие агенты (компонент В) в присутствии катализаторов сшиваются, в результате чего получается собственно полиуретан. В большинстве случаев процесс проводится в скоростной мешалке, причем следует заметить, что при этом могут применяться различные сшивающие агенты и различные катализаторы (рис. 3.8).

В зависимости от механизма сшивания или процесса катализа вводятся соответствующие добавки в количестве около 4—8% от массы основного компонента. Сшивающие агенты поставляются изготовителем в большинстве случаев в виде раствора, в то время как катализаторы могут поставляться как в растворе, так и в твердом состоянии. Если катализатор в твердом состоянии, то перед добавлением к растворенному основному компоненту его следует растворить в том же растворителе, в котором растворен основной компонент.

Процесс смешения трех хорошо гомогенизированных компонентов длится недолго.

Добавление сшивающего агента и катализатора непосредственно перед переработкой объясняется тем, что после их введения раствор способен к переработке лишь ограниченное время, которое называют его жизнеспособностью. Вообще жизнеспособность двухкомпонентных полиуретановых систем составляет от 4 до 14 ч. За этот период должна быть проведена их переработка. Поэтому с точки зрения технологии логично, чтобы раствор двухкомпонентного полиуретана не хранился в промежуточных резервуарах, как это принято при изготовлении однокомпонентных полиуретанов. Приготовление композиций для нанесения покрытий из двухкомпонентных полиуретанов происходит в большинстве случаев в резервуарах,

где компонент А сразу же пигментируется, а процесс сшивания происходит лишь после пигментирования. Во всех случаях необходимо, чтобы раствор для нанесения покрытия был переработан в течение времени его жизнеспособности.

Пигментирование происходит точно так же, как это было описано в технологии переработки однокомпонентных полиуретанов.

Приготовление композиций для получения реактивной пены. Можно сказать, что процессы, описанные в предыдущем разделе, действительны и для приготовления реактивной пены, так как в обоих случаях применяются двухкомпонентные полиуретаны. Несмотря на это, имеются и некоторые особенности.

Следует заметить, что описанные выше двухкомпонентные полиуретаны применяются для получения монолитного покрытия. В противоположность этому реактивные вспененные системы являются основой производства полиуретановой вспененной искусственной кожи. Реактивные пены для изготовления искусственной кожи — относительно новая область, которая пока еще развивается.

 

Рис. 3.8. Схема приготовления покрывной массы из двухкомпонентных полиуретанов в растворе:
1 — раствор преполимера; 2 — раствор диизоцианата; 3 — удлинитель (катализатор); 4 — пигментная заправка; 5 — диспергирующая установка; 6 — фильтр; 7 — покрывная масса

Полиуретаны для изготовления реактивных пен отличаются от описанных двухкомпонентных полиуретанов отсутствием растворителей.

Для изготовления так называемой пены сначала смешивают исходные компоненты, чаще всего низковязкий поли-эфирполиол и пастообразный полиэфируретан, в определенном соотношении при использовании различных добавок. Отклонение в соотношении компонентов отрицательно сказывается на качестве вспенивания. Вязкость готовой смеси составляет около 1500 мПа • с при температуре 25° С и может измеряться с помощью ротационного вискозиметра.

Полученная смесь сразу же после ее изготовления должна подвергаться переработке. Реакция сшивания происходит с помощью соединения, содержащего изоцианатные группы, и сопровождается выделением газа (порообразованием). Реакция порообразования наступает через несколько минут. Поэтому предлагается непрерывная переработка компонентов в агрегате со смесительными камерами. Пористую вспенивающуюся пасту можно окрашивать или смешивать с наполнителями, но при этом покрытие становится жестковатым, что снижает прочность при разрыве и удлинение.

Приготовление покрывных композиций из водных дисперсий. Применение водных дисперсий полиуретанов в промышленности изготовления искусственной кожи находится в стадии развития, поэтому нет еще разработок надежной технологии.

Было бы неточным отнесение водных дисперсий полиуретанов в разряд двухкомпонентных систем, так как по своей химической структуре они совершенно непохожи. Но если исходить из того, что специалист по смешению двухкомпонентных полиуретановых систем и водных полиуретановых дисперсий с основными компонентами должен диспергировать

добавочные компоненты, которые гарантируют переработку их- как покрывную массу, такое отнесение допустимо. Чтобы лучше понять проблемы переработки дисперсий, рекомендуется еще раз прочитать соответствующие указания в разделе о сырье, так как во всех дисперсиях, будь то акрилатные или полиуретановые дисперсии, преобладают определенные сходные закономерности.

Следует еще раз упомянуть о незначительной устойчивости дисперсий к механическим воздействиям, а также о необходимости соблюдения условий их хранения и транспортировки.

Загущение полиуретановой дисперсии может проводиться с помощью различных химических соединений чаще всего в среде гидроксида аммония в уже упоминавшихся аппаратах для диспергирования.

В большинстве случаев такие дисперсии применяются для нанесения адгезионного слоя и могут подвергаться пигментированию. Кроме того, можно изготовлять смеси специальных полиуретановых и акрилатных дисперсий и тем самым обеспечивать получение оптимальных систем для нанесения адгезионного слоя. Новой областью также является механическое вспенивание таких дисперсий или их смесей.

содержание   ..   80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  ..