Валерий Юльевич Сеничев
614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3
Valeriy Yu.Senichevu
3, Akademika Koroleva st., Perm, 614013
Эдуард Владимирович Погорельцев
614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, 3
Eduard V. Pogorel’tsev
3, Akademika Koroleva st., Perm, 614013
Разработан простой и эффективный метод оценки молекулярной массы исходных олигомерных диолов, используемых для синтеза полиуретанов форполимерным методом: в качестве промежуточного продукта синтезируют форполимеры, представляющие собой линейные олигомеры с терминальными изоцианатными группами. Для получения таких форполимеров, используемых при изготовлении полиуретановых и полиуретанмочевинных композиций методом свободного литья, проводят реакцию олигодиола с избытком диизоцианата, при этом соотношение групп NCO/OH должно быть равно 2 или немного превышать это значение. Это очень важно для проведения второй стадии синтеза, когда форполимер взаимодействует с отвердителями, содержащими обычно аминные и гидроксильные группы. При значении соотношения NCO/OH 2 получаемый форполимер содержит большое количество низкомолекулярного диизоцианата, чья активность гораздо выше, чем у форполимера, в результате время жизнеспособности полиуретановых и полиуретанмочевинных композиций может снизиться до неприемлемого уровня. С другой стороны, при значении соотношения NCO/OH < 2 возникают условия для получения форполимеров с завышенной молекулярной массой и относительно высокой вязкостью, что также затрудняет переработку указанных выше композиций. Поддержание точного соотношения групп NCO/OH при синтезе форполимеров невозможно при отсутствии данных о точной молекулярной массе используемых при синтезе олигомерных диолов, что может иметь место при отсутствии надлежащего входного контроля или при передовых синтезах олигомеров. Существующие методы определения молекулярной массы олигомерных диолов, основанные на определении содержания гидроксильных групп, имеют ряд недостатков, среди которых длительность, трудоемкость и дороговизна реактивов. Описанный в статье метод основан на проведении передовых синтезов форполимеров с заданными заранее соотношениями между исходными олигомерными диолами и диизоцианатами. Выведены уравнения, связывающие ожидаемое содержание изоцианатных групп в форполимере с величинами навесок исходных компонентов. Апробирование метода проведено с использованием сложного олигоэфира и олигобутадиенизопрендиола в качестве исходных олигомерных диолов.
An effective and easy to use method for estimating the molecular weight of starting oligomeric diols used for the synthesis of polyurethanes is developed. The prepolymers – linear oligomers with terminal isocyanate groups – are first synthesized as an intermediate product. To synthesize such prepolymers used in the free-casting manufacture of polyurethane and polyurethane urea compositions, oligodiol is reacted with an excess of diisocyanate, the ratio of NCO/OH groups being equal to or slightly higher than 2. This is very important for the second stage of synthesis when the prepolymer interacts with hardeners usually containing amine and hydroxyl groups. When the ratio NCO/OH 2 the resulting prepolymer contains a large amount of low molecular weight diisocyanate with a much higher activity compared to the repolymer. As a result, the potlife of polyurethane and polyurethane urea compositions can decrease to an nacceptable level. On the other hand, when the ratio NCO/OH < 2, the prepolymers with high molecular weight and relatively high viscosity can occur, which also complicates the processing of the aforementioned compositions. Maintaining the desired value of the ratio in the synthesis of prepolymers necessitates precise data on the molecular weight of the oligomeric diols used in the synthesis. Current methods for determining the molecular weight of oligomeric diols, based on the analysis of the content of hydroxyl groups have a number of disadvantages, namely the duration and complexity of the procedure and the high cost of the reagents. The developed method is based on conducting advanced syntheses of prepolymers with predetermined ratios between the initial oligomeric diols and diisocyanates. The equations linking the expected content of isocyanate groups in the prepolymer with the weight amounts of the starting components are derived. Testing of the method was carried out using ligoester and oligobutadiene isoprendiol as initial oligomeric diols.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.