ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 156
Скачиваний: 0
6.5.4. Формрез
Полиуретановые преполимеры формрез изготовляет фирма «Уитко Кемикл Компани». Они получены на основе сложного полиэфира и ТДИ и представляют собой полимеры с концевыми NCO-группами. В качестве вулканизующего агента рекомендуется применять мока. Имеется широкий ассортимент преполимеров с са мыми различными свойствами. Марки серии Р211, Р311, Р411 и Р611 обеспечивают материал высокого качества, но эластомеры с повышенной твердостью иногда трудно поддаются переработке вследствие высокой реакционной способности. Для марок Р310, Р410 и Р610 характерен более длительный цикл переработки, но это сопровождается некоторым снижением уровня показателей свойств. Существуют еще два вида преполимера — Р910 и Р314. На основе первого получают продукт с твердостью по Шору Д 80 при вулканизации с помощью мока. Преполимер марки Р314 поз воляет получить продукты с широким диапазоном свойств в зави симости от используемого вулканизующего агента. Ниже приведены
свойства формрез |
Р314, |
вулканизованного |
мока |
и триметилол- |
||||
пропаном: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
I I |
I I I |
I V |
|
Р е ц е п т у р а , |
ч |
|
|
|
|
||
Формрез |
|
|
|
|
100 |
100 |
100 |
100 |
Мока |
|
|
|
|
8,0 |
7,0 |
6,0 |
5,0 |
Триметилолпропан |
|
|
0,35 |
0,7 |
1,0 |
1,3 |
||
|
Р е ж и м |
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
смешения, |
°С |
|
100 |
100 |
100 |
100 |
|
» |
отверждения, °С |
|
150 |
150 |
150 |
150 |
||
Время отверждения, ч |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
||
|
С в о й с т в а |
|
|
|
|
|
||
Твердость по Шору А |
кгс/см2 . . . . |
78 |
76 |
74 |
71 |
|||
Сопротивление |
разрыву, |
379 |
407 |
421 |
372 |
|||
Напряжение |
при удлинении, |
кгс/см2 |
|
|
|
|
||
100% |
|
|
|
|
28 |
24 |
24 |
21 |
300% |
|
|
|
• • |
52 |
45 |
42 |
40 |
Относительное |
удлинение, % |
|
630 |
610 |
580 |
550 |
||
Сопротивление раздиру (образец с надре |
|
|
|
|
||||
зом), кгс/см |
|
|
|
32 |
28 |
18 |
9 |
Переработку материала формрез проводят аналогично пере работке адипрена. Температура преполимера меняется в зависимости от его вида, но лежит в пределах 80—100 °С. Фирма-поставщик не рекомендует проводить дегазацию при этих температурах, хотя, в общем, дегазация желательна. Смесь преполимера и вулканизую щего агента заливают в формы при 70—100 °С После выемки из формы изделие отверждается в термостате, при этом общая продол-
жительность циклов смешения и отверждения составляет |
16—24 ч |
||||||||||
при 70° С, 4 ч при 80 °С или 3 ч при 100 °С. |
|
|
|
|
|||||||
Ниже приведены условия переработки и свойства некоторых |
|||||||||||
марок формрез, |
вулканизованных |
мока: |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Р211 |
Р410 |
Р610 |
Р611 |
Р910 |
|
|
j-P е ж и м |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Жизнеспособность, мин . . . . |
9 |
8 |
2—3 |
45 сек |
|
2 |
|||||
Время |
схватывания, |
мин |
• • • |
15 |
16 |
6—8 |
2 |
|
3 |
||
» |
выдержки |
в форме, |
мин |
40—45 |
60 |
40—45 25—30 |
15—20 |
||||
» |
отверждения, |
ч . . . . |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
2 |
|||
Температура |
отверждения, |
°С |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
||||
|
С в о й с т в а |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Твердость |
|
|
|
|
77 |
|
|
|
|
|
|
по |
Шору |
А |
|
|
|
91 |
95 |
97 |
|
— |
|
» |
» |
Д |
|
удлинении, |
— |
44 |
55 |
59 |
|
80 |
|
Напряжение |
при |
|
|
|
|
|
|
||||
кгс/см2 |
|
|
|
|
30 |
74 |
126 |
171 |
351 |
||
100% |
|
|
|
|
|||||||
300% |
|
|
|
|
44 |
122 |
253 |
270 |
400 |
||
Сопротивление разрыву, кгс/см2 |
403 |
421 |
428 |
442 |
703 |
||||||
Относительное удлинение, % • • • |
770 |
530 |
440 |
480 |
500 |
||||||
Сопротивление |
раздиру |
(ASTM), |
|
|
|
|
|
|
|||
кгс/см |
|
|
|
|
|
25 |
97 |
144 |
126 |
|
|
Die С |
|
|
|
|
|
|
|||||
образец |
с надрезом |
|
45 |
79 |
108 |
130 |
|
88 |
|||
|
6.5.5. |
Малтратан |
|
|
|
|
|
|
|||
|
«Мобей |
Кемикл Компани» |
(теперь |
полностью |
принад |
лежащая фирме «Байер») использовала в США технологию изго товления полиуретанов, разработанную фирмой «Байер». «Мобей К°» выпускала два вида твердого полиуретана под названием малтратан.
Малтратан F66. Малтратан F66 — преполимер [40, 41], полу ченный на основе сложного полиэфира и МДИ с содержанием сво бодного изоцианата 6,5%. Этот преполимер вулканизуется рядом полиолов и в зависимости от примененного полиола может иметь разные свойства.
Диапазон свойств можно еще более расширить в сторону увели
чения твердости, вводя избыток МДИ с соответствующим |
количе |
||
ством диола. Малтратан F66 |
более похож |
на вулколлан, |
чем на |
адипрен, так как для него не |
рекомендуется |
использовать |
диамины |
в качестве вулканизующих агентов и он также получен на основе сложных полиэфиров. Сходство проявляется еще и в том, что для получения более твердых материалов нужно вводить избыток диизо цианата. Собственно говоря, основное отличие состоит в использо вании вместо НД И МДИ, который придает материалу большую ста бильность при хранении. При использовании МДИ получаются более мягкие материалы, чем с эквивалентным количеством'НДИ,
и хотя для более мягких сортов используется бутандиол, в качестве замены ему рекомендуется специальный удлинитель цепи малтратан ХА. При более низком содержании диизоцианата в преполимере применение малтратана ХА позволяет получить более твердый продукт, чем применение бутандиола. С другой стороны, при ис пользовании ароматических гликолей с высокой температурой плав ления возникают некоторые трудности при литье под давлением. По этой причине некоторые фирмы предпочитают жидкие вулкани зующие агенты.
Малтратан F66, подобно другим преполимерам, имеет ограни ченную жизнеспособность при повышенной температуре. Макси мальное время хранения при 50 °С — 6—7 дней, при 90 °С — 8 ч, при 100 °С — 2,5 ч.
Дегазация обычно проводится нагреванием преполимера под вакуумом от температуры хранения (50 °С) до температуры пере работки (ПО °С). Дл я смешения преполимера с удлинителем цепи рекомендуется использовать то же оборудование, что и для адипрена.
Если для получения более твердого материала требуется избы
ток МДИ, то он вводится |
в преполимер |
при 110 °С, и смесь дегази |
||||||
руется при этой температуре в течение |
30 мин. Свойства некоторых |
|||||||
разновидностей |
малтратана F66 приведены ниже: |
|
||||||
Р е ц е п т у р а , |
ч. |
і |
|
и |
I I I |
I V |
||
|
|
|
|
|
||||
Малтратан F66 |
|
|
100 |
|
100 |
100 |
100 |
|
1,4-Бутандиол |
|
|
|
4,8 |
|
6,5 |
— |
16 |
Диэтиленгликоль |
|
|
2,0 |
|
— |
— |
—• |
|
Малтратан ХА * |
|
|
— |
|
— |
14,3 |
— |
|
МДИ |
|
|
|
— |
|
— |
— |
28,7 |
С в о й с т в а |
|
|
|
|
|
|
||
Твердость |
|
|
|
|
|
|
|
|
по Шору А |
|
|
70—75 |
|
78—83 |
90—95 |
— |
|
» |
Д |
|
|
— |
|
— |
— |
50—55 |
Напряжение |
при |
удлинении, |
|
|
|
|
|
|
кгс/см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
100% |
|
|
|
28—38 |
|
59—63 |
98—112 |
161—168 |
300% |
|
|
|
63—77 |
126—140 |
168—182 289—267 . |
||
Сопротивление разрыву, кгс/см2 |
386—492 457—562 281—351 351—321 |
|||||||
Относительное удлинение, % |
530—630 550—650 500—600 |
380—480 |
||||||
Сопротивление раздиру |
(обра |
|
|
|
|
|
||
зец с надрезом), |
кгс/см |
|
37—47 |
|
35—54 |
54—72 |
108—126 |
|
* А р о м а т и ч е с к и й д и о л |
э к в и в а л е н т н о г о веса |
99. |
|
|
Малтратан F196. Малтратан F196 — преполимер [42] на основе ППГ и ТДИ. Оба материала широко используются в производстве пенополиуретанов и являются самым дешевым сырьем. Правда, полиуретаны на основе ППГ обычно обладают несколько ухудшен ными свойствами. Малтратан F196 представляет в этом отношении удачный компромисс.
Малтратан F196 приготовляют так же, как Малтратан F66, но в качестве вулканизующего агента используют не гликоли, а мока; не рекомендуется вводить диизоцианат в избытке. Конечный про
дукт имеет твердость по Шору |
Д 43, а другие свойства |
колеблются |
||||||||||
в зависимости |
от отношения |
NCO |
: N H 2 |
(рис. 6.9). |
|
|
|
|||||
Тдердость |
по |
Шору A |
50 гL |
і |
і і |
і і |
|
I |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
I |
|
|||||
Сопротивление |
разрыву |
^ w |
|
|
2 |
(300%) |
|
|
|
|||
(1) и напряжение |
(при |
230 |
|
z |
|
•• |
|
|
|
|
||
удлинении |
2 и |
3), |
|
|
|
3 |
(100%) |
|
|
|
||
|
нгс/смг |
|
|
1ч-0 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
о |
_ i _ L |
|
|
|
|
|
|
|
Относительное |
удли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
нение , % |
|
350 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 г |
|
|
|
|
|
|
|
|
Остаточное |
удлинение,% |
„ г |
|
|
|
|
' |
I |
I |
I |
||
|
|
3 |
* |
0Л I I I , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
WO |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сохранение |
сопротид- |
S B |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
•числе |
L |
. |
|
|
|
|
|
|
|
(ASTM ЛІа і), % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Сохранение |
сопротид- |
S0r |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ления |
разрыву |
после |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 v |
Выдержки |
S масле |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U3TM Na |
3), % |
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
30, |
1,00 |
|
|
1,05 |
1,10 |
1,15 |
1.20 |
|
|
|
|
|
0,95 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Соотношение |
N СО: NH2 |
|
|
|
Рис. 6.9. Зависимость физических свойств малтратана F196 от соотноше ния NCO : N H 2 .
6.5.6. Солитан
Солитан 291. Солитан 291—торговое наименование полиуретанового преполимера фирмы «Тиокол Кемикл Корпо рейшн» [43]. Содержание свободных изоцианатных групп в нем составляет 3%; после вулканизации с помощью мока полученный продукт обладает твердостью по Шору А 80 и типичными показате лями сопротивления разрыву и раздиру. При применении дихлорбензидина получается материал с максимальной - твердостью (85 по Шору А), а с помощью полиолов твердость по Шору А снижается до 50 и менее.
Ниже приведены свойства солитана 291 [44]:
Р е ц е п т у р а , |
ч. |
|
П |
ill |
|
|
|
|
|||
Солитан 291 |
|
|
100 |
100 |
100 |
Триметилолпропан |
|
2,43 |
2,30 |
|
|
Триизопропаноламин |
|
1,15 |
9,66 |
||
Мока |
|
|
— |
|
|
3,3'-Дихлорбензидин |
|
— |
4,58 |
— |
|
С в о й с т в а |
|
|
|
|
|
Твердость по Шору А |
|
55 |
65 |
80 |
|
Напряжение при удлинении, кгс/см2 |
|
21 |
30 |
||
100% |
|
|
17 |
||
300% |
|
|
37 |
42 |
56 |
Сопротивление |
разрыву, кгс/см2 . . . . |
350 |
455 |
331 |
|
Относительное |
удлинение, |
% |
500 |
580 |
600 |
Сопротивление |
раздиру, (Die С), кгс/см |
34 |
46 |
67 |
|
Остаточная деформация, % (ASTM, ме |
|
20 |
30 |
||
тод В, 22 ч при 70° С) |
|
40 |
|||
Эластичность |
(Башор), % |
|
45 |
35 |
30 |
Солитан 113. Еще один преполимер, изготовляемый той же фир мой «Тиокол», солитан 113, с содержанием свободных изоцианатных групп 10,6%. Для этой системы разработаны специальные вулкани зующие агенты С 113—300 и С 113—328. Ниже приводятся характе ристики ряда этих соединений, различающихся количеством ис пользованных вулканизующих агентов:
|
|
Р е ц е п т у р а , ч. |
I |
II |
I I I |
I V |
|||
|
|
|
|
|
|
||||
Солитан 113 |
|
|
|
100 |
100 |
100 |
100 |
||
С |
113—300 |
|
|
|
150 |
36,5 |
21,5 |
— |
|
С |
113—328 |
|
|
|
— |
7,5 |
10,5 |
15,0 |
|
|
|
С в о й с т в а |
|
|
|
|
|
||
Твердость по Шору |
после вы |
|
|
|
|
||||
|
держки при 27 °С в течение |
|
70 (А) |
40 (D) |
75 (D) |
||||
|
1 суток |
|
|
|
16JA) |
||||
|
3 |
|
|
|
|
|
72 (А) |
52 (D) |
75 (D) |
|
5 |
|
|
|
|
15(A) |
78 (А) |
56 (D) |
80 (D) |
|
7 |
|
|
|
|
15(A) |
80 (А) |
58 (D) |
80 (D) |
После |
выдержки при |
149 °С в те |
|
|
|
|
|||
чение |
1 ч и при комнатной |
тем |
|
|
|
|
|||
|
|
пературе |
— 7 |
суток |
|
|
|
|
|
Напряжение при 100% удлине |
|
|
— |
— |
|||||
|
ния, кгс/см2 |
|
|
кгс/см2 |
3 |
80 ' |
|||
Сопротивление разрыву, |
5 |
147 |
202 |
177 |
|||||
Удлинение при разрыве, |
% |
145 |
120 |
95 |
20 |
||||
Эластичность |
по отскоку (Ба |
|
|
40 |
30 |
||||
|
шор), % |
|
|
|
10 |
25 |