CCF20130106000

12. BADANIE POLIURETANÓW

Wprowadzenie

Zainteresowanie technologów tworzyw sztucznych i przemysłu chemicznego poliuretanami jest bardzo szerokie. Zajmują one obecnie szóste miejsce w światowym zużyciu tworzyw sztucznych, po termoplastach, najważniejszej i mającej największe zastosowanie grupie tworzyw.

Na co dzień stykamy się z poliuretanami w wielu wyrobach: nosząc bieliznę i pończochy z dodatkiem lycry, kupując konfekcję odzieżową imitującą skórę, a wykonaną z tkanin powlekanych masą poliuretanową, chodząc w butach na spodach z tworzywa poliuretanowego, malując parkiety lakierami poliuretanowymi, wypełniając ubytki w murze przy wstawianiu nowych okien pianką poliuretanową. To tylko najbardziej powszechne zastosowania tej grupy tworzyw sztucznych w życiu codziennym.

Poliuretany są to związki wielkocząsteczkowe, w których łańcuchach makrocząsteczek występuje charakterystyczne ugrupowanie ureta-nowe -NH-CO-O- , tj. estru N-alkilokarbaminowego.

NH-CO-O

- OC - NH - R

Polimery te powstają w reakcji poliaddycji związków organicznych wielofunkcyjnych, tj. izocyjanianów i dwu- i więcej funkcyjnych alkoholi: glikoli i polioli. Z tych pierwszych pochodzą grupy izocyjanianowe - N=C=0, które reagują z grupami - OH obecnymi w wielowodorotlenowych alkoholach. Poniżej podano przykładową reakcję poliaddycji, w której równomolowe ilości diizocy-janianów i dioli reagują, tworząc polimer liniowy:

n OCN - (CH₂)₆ - NCO +    n HO - (CH₂)₄ - OH    —^

t_ł

0CNH-(CH₂)-NHC0-0-(CH₂)-(

Zachodzi ona na skutek przeskoku ruchliwego at grupy wodorotlenowej diolu (poliolu) do atomu ; izocyjanianowej (reakcja powyżej).

Aby tworzył się polimer, zarówno wyjściowe izoc i alkohole muszą być dwu- i trójfunkcyjne. Poniżej p kładowe izocyjaniany alifatyczne i aromatyczne (rys. 12.1 stosowane najpowszechniej w reakcji poliaddycji:

Izocyjaniany		Glikole
OCN - (CH2)c - NCO	OH	-(CH2)4
1,6-diizocyjanian heksametylenu		1,4-butandio
2,4-diizocyjanian toluilenu	HO	- (CH2)6 -
diizocyjanian 1,5-naftylenu		1,6-heksandii

co X U-	N=
z II o II o
y
z II o II o	N=C=0
2,4-diizocyjanian toluilenu	diizocyjanian 1,5-na

Rys. 12.1. Przykładowe izocyjaniany aromatyczne

W reakcji polimeryzacji addycyjnej wykorzystuje si źródło grup hydroksylowych poliestry (np. adypinian glicc dery, w których cząsteczkach występuje nadmiar grup - Ol

227