PO1v1/II1v1

Тематическое направление: Полиуретановые эластомеры. Часть I. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ПОЛИУРЕТАНОВ.
© Петр А. Кирпичников, Любовь А. Зенитова и Индира Н. Бакирова

Обзор II. Литьевые полиуретановые эластомеры триизоциануратной схемы отверждения.
Формирование сетки ПУ исключительно за счет уретановых групп не приводит к получению достаточно термостойких полимеров. В то время существуют малоподверженные воздействию повышенных температур изоциануратные связи, полученные реакцией циклотримеризации изоцианатных групп:

где R -фрагмент цепи полиуретана. Причем температура расщепления изоцианурата в 1.8 раза выше по сравнению с уретаном и в 2.5 раза выше по сравнению с аллофанатом (270, 150 и 120° С соответственно). Поэтому, синтез полиуретанизоциануратов (ПУИЦ) велся с применением специфически действующих катализаторов циклообразования.

С практической точки зрения был выбран одностадийный процесс синтеза ПУИЦ, заключающийся в одновременном непосредственном смешении всех реагентов. При этом важно, чтобы катализатор селективно катализировал в первую очередь реакцию уретанообразования, после чего протекает тримеризация по NCO-группам. Для этих целей в качестве координирующих катализаторов использовались аминофенолы (основания Манниха, ОМ) различной структуры и основности. На основании этих исследований был разработан промышленный литьевой ПУ каучук типа СКУ-ОМ, применяемый в качестве конструкционного материала, выгодно отличающийся от традиционных ПУ повышенными значениями эластичности и термостойкости [8]:

условное напряжение при 100% удлинении, МПа (f100%) - 1.2 - 2.5;
условное напряжение при 300% удлинении, МПа (f300%) - 1.8 - 4.0;
условная прочность при растяжении, МПа (fP) - 20 - 40;
относительное удлинение при разрыве, % (e ) - 300 - 400;
относительная остаточная деформация, % - 0 - 5;
сопротивление раздиру, Н/м - 35 - 40;
эластичность по отскоку, %(Э) - 40 - 55;
твердость по ТМ-2, усл. ед. (Н) - 45 - 65;
истираемость, пм3/Дж - 5;
температура текучести, (Тт), ° С - 200 - 210;
температура стеклования,(Тс) ° С - 25 - 30.

Уникальная возможность в пределах одного типа ПУ получать материалы от эластичных до пластиков посредством варьирования структуры и соотношения исходных компонентов, позволила весьма широко использовать весь ряд полимеров типа СКУ-ОМ.

Данная технология позволила отказаться от каких-либо сшивающих агентов, существенно снизить материало- и энергоемкость, и временной период процесса по сравнению с традиционными ПУ аминного и диол-триольного отверждения. Путем наполнения найдены способы придания каучукам типа СКУ-ОМ специфических свойств: трибостойкость, морозостойкость, электропроводность и т.д. [9,10].

Процесс внедрен на Октябрьском заводе "Нефтеавтоматика"ПО "Башнефтемашремонт" в 1983 году. СКУ-ОМ используется в качестве материала для изготовления шаровых поршней трубопоршневых установок типа "Сапфир", предназначенных для тарировки автоматических счетчиков магистральных газонефтепроводов, и на ПО "Казаньбытхим" в 1990 году в качестве эластичной облицовки валов печатных линий с электрообогревом для фасонной плоской лакировки, а также в виде деталей и конструкций в различных отраслях промышленности.

[титульная страница] [предыдущий раздел] [следующий раздел]