Синтез полиуретанов с использованием дифенилолпропана и свойства покрытий на их основе

• Автор: Митрофанова, Светлана Евгеньевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Динамика мирового производства полиуретановых лакокрасочных материалов и ведущие компании на мировом

и российском рынках

1.2 Исходные компоненты и их влияние на свойства

полиуретановых покрытий

1.2.1 Реакции, протекающие при синтезе полиуретановых лакокрасочных материалов

1.2.2 Изоцианатсодержащие соединения

1.2.3 Гидроксилсодержащие соединения

1.2.4 Катализаторы
1.2.5 Растворители
1.2.6 Удлинители и прочие добавки
1.3 Классификация полиуретановых лакокрасочных материалов
1.4 Области применения полиуретановых лакокрасочных материалов
1.5 Применение дифенилолпропана
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Характеристика исходных компонентов
2.2 Методика исследования модельных продуктов
2.2.1 Расчет количества исходных кохмпонентов для получения
уретана на основе фенилизоцианата
2.2.2 Синтез модельного уретана
2.2.3 Исследование термостабильности полученных модельных уретанов
2.3 Методики исследования кинетики модельных реакций
2.3.1 Расчет количества исходных компонентов для изучения кинетических закономерностей
2.3.2 Приготовление раствора гидроксилсодержащих
соединений с изоцианатами
2.4 Синтез полиуретановых лаковых композиций
2.4.1 Расчет количества исходных компонентов при получении лака
2.4.2 Технология получения полиуретановых покрытий
2.4.3 Методы исследования лакокрасочных материалов и покрытий
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Обоснование выбора дифенилолпропана
3.2 Кинетические закономерности реакции дифенилолпропана
с изоцианатами
3.3 Синтез полиуретановых лаков с использованием
дифенилолпропана и свойства покрытий на их основе
3.4 Влияние эксплутационных факторов на свойства
полиуретановых покрытий
3.4.1 Термостойкость полиуретановых покрытий
3.4.2 Термомеханические свойства полиуретановых покрытий
3.4.3 Стойкость покрытий к действию УФоблучения
3.4.4 Стабильность свойств покрытий при хранении
3.4.5 Стойкость покрытий к действию химических сред
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В России в общем ассортименте производимых ЛКМ на долю ПУ в приходилось около 5 4. Хотя еще лет назад данный показатель составлял всего 0, . Динамика роста российского производства ПУ ЛКМ, основанная на литературных данных за последние лет, представлена на рисунке 1. Рис. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что по объемам производства и потребления ПУ 1 уступают другим видам лакокрасочной продукции. Однако по темпам прироста потребления ПУ пленкообразующие почти вдвое опережают все другие виды ЛКМ. Согласно прогнозам специалистов, в ближайшем будущем спрос на эти материалы будет расти в среднем на 4 6 в год . Рост популярности ПУ ЛКМ вполне объясним, так как покрытия на их основе отличаются высоким качеством, обладают стабильностью защитных и декоративных свойств. Они характеризуются исключительной износостойкостью, прочностью, превосходной адгезией к различным подложкам, включая металл, древесину, пластмассу, бетон, устойчивостью к действию минусовых температур и агрессивных сред . В тоже время, существенную роль в торможении развития ПУ ЛКМ, играет высокая стоимость исходного сырья, что в свою очередь ведет к удорожанию материалов на их основе. Поэтому, преимущественно ПУ лаки используются там, где затраты на их применение окупаются условиями эксплуатации окрашиваемых изделий . Так, например, техникоэкономические расчеты показали, что при окраске одного вагона замена эмали ПФ5 на ПУ ЛКМ приводит к повышению срока эксплуатации данного покрытия в 3 раза . В результате этого не только снижаются расход материала со 0 до кг и затраты на окраску на , но, соответственно, уменьшается экологическая нагрузка при окрасочных работах. В настоящее время производством ПУ ЛКМ занимается большое число крупных и средних зарубежных фирм, среди которых лидирующие позиции занимают II Англия, Германия, Голландия, США, i США, i I. США, ССР США, i Германия, , Германия, i Финляндия, V Англия, Голландия, Франция и другие , . В России лакокрасочную продукцию выпускают более 0 заводов , , из них выпуск ПУ ЛКМ осуществляют ПО
Лакокраска г. Ярославль, ООО Экопол г. Дзержинск, Эмпилс г. РостовнаДону, Декоративные и защитные ЖМ г. Москва, Русские краски г. Ярославль, ЛКЗ г. Смоленск, ООО ТэоХим и ООО ЛакАльянс г. Москва . Большое внимание созданию новых ПУ ЖМ уделяют такие предприятия, как ОАО Победа рабочих г. Ярославль , ООО Экопол, ЗАО НТФ КоронаЛак г. Москва , которые за сравнительно незначительный срок разработали и внедрили целый ряд материалов на основе эпоксиуретановьтх и алкидноурстаповых смол для окраски самолетов, бензовозов, железнодорожных вагонов, пластмасс и художественных изделий. Свой вклад в разработку ПУ покрытий внесла и ООО МТД Полином г. Владимир , , выпустив композицию Рикол широкого спектра применения. ООО Полимер г. Пермь совместно с ФГУ и НИИ Полимерных материалов освоили производство противокоррозийных композиций на основе пленкообразующего Пластурсл. ЗАО ВМП г. Екатеринбург разработало ПУ покрытия Цинотан, Цинотерм, Алюмотан и т. В ООО ППФ Адгезив г. Владимир реализуют ПУ лаки под общим торговым названием АДВ. ОАО Кронос г. СанктПетербург выпускает ряд ПУ лакокрасочных композиций под торговой маркой Этераль, а ООО Разноцвет г. Москва производит ПУ грунтовки и эмали УР, УР, УР и др. ЖМ это системы, состоящие из нескольких компонентов, главными из которых являются изоцианат и гидроксилсодержащие соединения . Кроме того, в состав ПУ лаков входят также растворители, катализаторы, удлинители и прочие добавки . Широко известно о высокой реакционной способности изоцианатов, в том числе и с протонсодержащими соединениями . Поэтому при отверждении ПУ покрытий вероятно прохождение целого ряда химических реакций . Это, прежде всего, реакция уретанообразования 1. ЯПс0 НОЯ ЯЫНС00Я уретан 1. При отверждении пленки на воздухе происходит реакция изоцианатных групп с водой, приводящая в конечном итоге к образованию мочевинных связей 1. Я00 Н ЯЫНС0ННЯ ТС 1. Получение мочевины возможно и при взаимодействии изоцианата с аминами 1. ЯИС0 ЯШ2 ЯМНС0МНЯ 1. ЯЫС0 ЯЫНС00Я ЯС00Я 1. ЯЫС0 КШС0ШЯ ЯЫС0ЫНЯ 1.