Полиуретаны, содержащие в цепи различные элементоорганические звенья

Обладая комплексом ценных свойств, полиуретаны не лишены определенных недостатков, главными из которых являются невысокая термостабильность и горючесть. Это несколько ограничивает область их практического применения.

Одним из путей устранения указанных недостатков является введение в состав полиуретанов разнообразных элементоорганических соединений. В этом смысле представляют интерес разработанные фирмой "Полимер корпорейшн" (США) бромсодержащие олигобутадиеновые смолы ХПРД-Б241. Такие смолы отличаются высокой вязкостью (50 Па⋅с). В качестве удлиняющих и отверждающих агентов для смол этого типа используются ароматические диизоцианаты, предпочтительны 4,4′-дифенилметандиизоцианат и аминные соединения. Количество применяемого аминного соединения составляет 2,5-3,5 мас. ч. на 100 мас. ч. полимера.

Данные о влиянии различного типа саж на свойства эластомеров, полученных на основе бромсодержащей смолы ХПРД-Б241, приведены в табл. III.44. Композиция состояла из 40 мас. ч. сажи, 2,5 мас. ч. аминного отвердителя, 5 мас. ч. карбоната свинца на 100 мас. ч. полимера. Композиция отверждалась в течение 10 мин при температуре 120°С.

Таблица III.44

Как видно из табл. III.44, наибольший (усиливающий) эффект наблюдается при использовании сажи САФ-ЛС. Применение сажи ХАФ дает возможность получать эластомеры с высоким модулем и твердостью. При использовании смеси минеральных наполнителей и сажи усиливающий эффект не проявляется.

Фторсодержащие полиуретаны могут быть получены при взаимодействии фторсодержащих олигоэфиров с диизоцианатами с последующим удлинением цепей образующихся макродиизоцианатов; фторированные полиуретаны могут быть синтезированы и через фторсодержащие бисхлорформиаты и диизоцианаты.

Свойства фторсодержащих полиуретанов зависят от того, где расположены атомы фтора - в олигоэфире или диизоцианате. При введении атомов фтора в изоцианатное звено в значительной степени повышаются термостабильность полиуретанов и их гидролитическая стойкость.

Применение фосфорсодержащих низкомолекулярных полифункциональных соединений в качестве удлинителей цепи и структурирующих агентов при получении полиуретановых эластомеров позволяет ввести атомы фосфора в полимерную цепь полиуретанов, не требует изменения технологического процесса и может легко перерабатываться на существующем оборудовании в промышленных условиях. Наиболее доступными фосфор-органическими соединениями, пригодными для этих целей, являются три)оксиметилфосфин) и оксид три)оксиметилфосфина).

Фосфорсодержащие полиуретановые эластомеры имеют следующее строение:

Синтезированные таким способом фосфорсодержащие полиуретановые эластомеры являются весьма перспективными материалами для получения на их основе самозатухающих армированных пленочных материалов.

При нанесении полимерного покрытия на тканевую основу используют жидкие полимеризующиеся композиции без растворителей. Для нанесения полимерной композиции на тканевую основу применяется уретановый эластомер на начальной стадии вулканизации. На этой стадии реакционная система обладает достаточной текучестью, что позволяет равномерно распределить ее по поверхности ткани.

При соблюдении требований по отношению к качеству исходных продуктов и технологического режима при синтезе полимерной композиции и нанесении ее на ткань процесс получения пленочного материала не вызывает затруднений. Полученные армированные пленочные материалы имеют гладкую блестящую поверхность, полупрозрачны. Некоторые свойства армированных пленочных материалов на тканевой основе (капроновая ткань арт. 56009) приведены в табл. III.45.

Таблица III.45

Как видно из табл. III.45, армированные пленочные материалы на основе и простых и сложных олигоэфиров обладают высокими показателями физико-механических свойств, хорошей адгезией полимерного покрытия к ткани, устойчивостью к многократному изгибу и самозатухаемостью. Однако у материалов на основе простых олигоэфиров морозостойкость значительно лучше, чем у материалов на основе сложных олигоэфиров.

Свойства материалов существенно не изменяются после светотеплового старения, осуществляемого под лампой ПРК-7 в течение 78 ч при температуре 70°С. Материал с покрытием на основе простого олигоэфира сохраняет начальные показатели физико-механических свойств после многократных деформаций при изгибе.

Негорючие армированные пленочные материалы с покрытием на основе фосфорсодержащих полиуретановых эластомеров могут быть использованы для создания защитной спецодежды и тканей технического назначения.