В современном мире, уделяющем большое внимание вопросам безопасности, использование изоцианатов становится все более ограниченным. Одна непосредственная химическая модификация может устранить все эти проблемы, связанные с обеспечением безопасности при одновременном повышении возможностей использования получаемых компаундов при полимеризации. Этими ценными химическими веществами являются полиуретановые преполимеры.
|
Производство полиуретановых преполимеров
Преполимеры обычно представляют собой вязкие жидкости, смешанные в реакторах периодического действия. Они образуются за счет реакции диизоцианатных и полиольных компонентов со всеми полиуретановыми адгезивами (см. рисунок 1)1. Используемым изоцианатом чаще всего является либо дифенилметан диизоцианат (MDI) либо толуилендиизоцианат (TDI), а полиол может быть очень простым, таким как гликоль. Состав реактивной смеси создается таким образом, чтобы избыток изоцианатной функциональности оставался в матрице, которая образуется после того, как прореагируют все полиольные спиртовые группы. Нередко бывает, что имеется пятикратный избыток иэоцианата по отношению к полиолу, причем изоцианат служит частично растворителем для того, чтобы предотвратить гелеобразование полиола. Некоторые считают, что преполимер образуется только тогда, когда избыток менее двукратного, а в тех случаях, когда избыток больше двукратного, они называют получаемую матрицу полу- или квази-преполимером2. 
Рисунок 1: Состав полиуретановых преполимеров После того как будет полностью сформирована преполимерная матрица, не прореагировавший изоцианат можно удалять вакуумной дистилляцией для того, чтобы исключить какие-либо проблемы с токсичностью. Так же, как и на токсичность, это оказывает воздействие и на вязкость преполимера, которая зависит от химической природы, а также количества свободного изоцианата. Изоцианаты с более низкой молекулярной массой, действующие как растворители, снижают общую вязкость смеси преполимера. Для того чтобы обеспечить стабильность изоцианата и предотвратить дальнейшую полимеризацию преполимера, реактивы добавляются без нагревания и при инертной атмосфере. Смесь, подвергаемую реакции, нужно держать совершенно без воды при температурах менее 100ºC, чтобы избежать образования мочевины и сшивания аллофоната (см. рисунок 5). Для того чтобы предотвратить такое сшивание в случаях, когда преполимер подвергается хранению перед использованием, добавляют такие стабилизаторы, как бензоилхлорид, ацетилхлорид, или п-толуол сульфоновая кислота.
|