Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen Die in den letzten Jahren bekanntgewordenen Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf Isocyanatbasis lassen sich im wesentlichen in zwei Gruppen einteilen. Danach werden Schaumstoffe er halten durch folgende Stoffkombinationen: <I>Gruppe</I> 1.
Lineare oder verzweigte, OH-Gruppen enthal tende höhermolekulare Komponente, 2. Polyiso'cyanat in einer für die Umsetzung der unter 1. und 3. genannten Komponenten in der Regel' äquivalenten Menge, 3. Wasser, 4. Aktivatoren.
<I>Gruppe B</I> 1. Lineare oder verzweigte, OH und COOH-Grup- pen oder auch nur COOH-Gruppen enthaltende höhermolekulare Komponente, 2. Po@lyisocyanat in einer für die Umsetzung der unter 1. und gegebenenfalls 3. genannten Kom ponenten in der Regel äqui'val'enten Menge, 3.
gegebenenfalls zusätzliche Verwendung von Wasser, 4. Aktivatoren.
Bei den Verfahren der Gruppe A wird das zur Verschäumung notwendige Kohlendioxyd aus der Umsetzung des Polyisocyanats mit Wasser, bei denen der Gruppe B aus der Umsetzung dies Polyisocyanats mit COOH-Gruppen und gegebenenfalls mit Wasser erhalten.
Nach beiden Verfahrensgruppen lassen. sich durch geeigneten Aufbau :der OH-Gruppen bzw. OH und COOH-Gruppen oder nur COOH-Gruppen ent- haltenden KomponenIten weiche und auch starre Schaumstoffe herstellen. Da'be'i werden um so härtere bzw, sprödere Schaumstoffe erhalten, je mehr Ver- zweigungen die Komponenten (1) aufweisen.
Im Grenzfalle der Verwendung linearer Komponenten (1) resultieren elastische Schaumstoffe, wobei man bevor zugt Komponenten (1) mit freien OH-Gruppen ein setzt, da bei den Verfahren mit Carboxyl!gruppen bei linearen Ausgangsmaterialien Schwierigkeiten aufftre- ten. Komponenten (1)
mit vorwiegend oder aus- schliesslich freien COOH Giuppen werden daher in erster Linie zur Herstellung starrer oder halbstarrer Schaumstoffe herangezogen.
Gegenstand, der vorliegenden Erfindung ist ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Schaum stoffen aus reaktionsfähige Wasserstoffatome aufwei sende Gruppen enthaltenden Verbindungen und Poly isocyanaten. Das erfindungsgemässe Verfahren zeich net sich dadurch aus, dass man mindestens;
Hydro- xyl- und/oder Carboxylgruppen aufweisende Verbin dungen mit einem Moleku'largewicht grösser als 3'00 in Gegenwart von die Polymerisation von N'CO-Grup- pen bewirkenden Stoffen mit der mehr als eineinhalb- fachen Menge Polyisocyanat umsetzt,
als zur Reak tion mit den insgesamt vorhandenen reaktionsfähigen Wasserstoffatomen benötigt wird. Bei dem erfindungs- gemässen Verfahren können die Carboxylgruppen ent haltenden Verbindungen, halogenierte gesättigte und/ oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit einem unter 200 C liegenden Siedepunkt oder Wasser alls Treib mittel wirken.
Das Neuartige dieses Verfahrens gegenüber den o'bengenannten bekannten Verfahren besteht demnach in der Anwendung eines:
relativ grossen Überschusses an Polyisocyanat, bezogen auf die insgesamt Vorhand denen reaktionsfähigen Wasserstoffatome, also die reaktionsfähigen Wasserstoffatome der Poliyhydroxy'f- u@nd-/od-er Po!lycarboxy4,verbindungen und gegebenen- falls des Treibmittels. Auch werden vorzugsweise spezielle,
für die Poly- merisation von NCO-Gruppen bekannte Aktivatoren;
verwendet. Der Unterschied zu den bisher gebräuch- lichen Verfahren wird besonders deutlich dhzrch die Tatsache, dass nach der neuartigen Arbeitsweise starre Schaumstoffe auch aus 12neazen Carboxylgruppen trägere hergestellt werden können.
Dies wird durch den Einsatz spezieller Aktivatoren in Verbindung mit dem erfindungsgemäss eingesetzten grossen Isocyanat überschuss möglich, wobei diese Aktivatoren das,
!Polyisocyanat vorzugsweise unter Ausbildung von Perhydrotmiazinringen trimerisieren. Dadurch können zahlreiche Vernetzungszentren gebildet werden, die schliesslich, abhängig von der Grösse des Polyiso- cyanatüberschusses,
.die Ausbildung eines mehr oder weniger stark vernetzten Endproduktes zur Folge haben.
Im Gegensatz hierzu liegen bei den bekannten Verfahren, der Gruppen A und B, die das, Eigen schaftsbild .der End'prod'ukte weitgehend bestimmen den Veurzweigungen bereits in den Komponenen (1) vor. Sollen nach dem bisher bekannten Verfahren z.
B. starre Schaumstoffe hergestellt werden, so müs sen die Komponenten (1) bereits hochgradig verzweigt sein und, einen hohen Gehallt an reaktionsfähigen Wasserstoffatomen enthalten.
Diese Forderung bringt indessen eine nach dem heutigen Stand der Technik der Schaumnstoffherstel- lung sehr unerwünschte hohe Viskosität der Kompo- nenten (1) mit sich,
welche auch bei Anwendung maschineller Mischvorrichtungen häufig Schwierig- keiten bei der unbedingt notwendigen Homogenisie- rung der Reaktionskomponenten zur Folge hat und sehr oft das Arbeiten bei erhöhten Temperaturen er- forderlich macht.
Ferner ergibst sich für die hoch viskosen Komponenten maschinentechnisch die Not wendigkeit, zur Förderung vorzugsweise Zahnrad pumpen einzusetzen, die zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Arbeitsdrücke als hochwertige Spe zialhochdruckpumpen ausgebildet sein müssen.
Die starken Viskositätsunterschiede der zu verarbeitenden Komponenten bringen dazu die Notwendigkeit mit sich, für verlustfreien Austrag des Reaktionsgemisches den Eintritt der Komponenten irn den Mischraum gegeneinander um 1/5o 1/3oo Sek.
zu verschieben, was für automatisches Fahren einen erheblichen Aufwand für elektronische Steuerung erforderlich macht,.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren können diese Schwie- rigkeiten überwunden Werdern, denn es ist hiebei mög lich, von relativ niedrigviskosen Komponenten (1) mit einem geringen Gehalt an meaktionsfähigen Wasser- stoffatomen auszugehen,
da der für die Herstellung starrer Schaumstoffe unerdäss ili'che hohe Vernetzungs- grad durch die Cyclisierung des Polyisocyanatüber- schusses während der Verschäumung geb'ilde't werden kann. Die gefürchteten Mischungsschwierigkeiten:
der Reaktionspartner werden also sehr wesentlich vermin dert bzw. ganz ausgeschaltet.
Die Vermischbarkeiit der Komponenten wird durch den beim Verfahren er reichbaren geringeren Viskositätsunterschied der Komponenten erleichtert, und darüber hinaus ist die Möglichkeit geschaffen,
durch Förderung der Kom ponenten 'bei Normaltemperatur oder bei geringfügig gesteigerter Temperatur (z. B. im Maximum. 3'5 C) die Verschäumungsgeschwindigkeit in erwünschter Weise sicherer, z. B. durch Modifizierung des Akti- vatorsystems, zu steuern.
In, der Möglichkeit, Verzweigungen während der Verschäumung auszubilden, liegt ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Arbeitsweise. Da der Isocya- natüberschuss, bezogen auf die reaktionsfähigen Was serstoffatome der Palyhydroxyl- und,/oder Poiycarb- oxylverb'indungen,
das Eigenschaftsbild der resultie- renden Schaumstoffe weitgehend bestimmt, können mit ein und denselben Hydroxyl@- und/oder Carboxyl- gruppenträgern, Schaumstoffe mit verschiedenartigen Eigenschaften, wie z.
B;. weiche, halbstarre oder starre Schaumstoffe, lediglich durch Variation des Isocya- natüberschusses hergestellt werden. Dies ist natur gemäss als Vorteil zu werten, da im Falle der bekann ten Verfahren der Gruppen<I>A</I> und<I>B</I> zur Erreichung desselben Zieles jeweils spezielle Komponenten (1) eingesetzt werden müssen.
Die Möglichkeit der Ausbildung von Perhydro- trnazinringen bei der Arbeitsweise nach dem erfin- dungsgemässen Verfahren bringt eine meist sehr er wünschte ThermostabIlität der Schaumstoffe mit sich, da bekanntlich Perhydrotriazinringe thermostabil sind. Dadurch besteht die Möglichkeit,
vor allem bei Verwendung von Polycarboxylvcrbindungen, den Zer- setzungspunkt der Schaumstoffe höher als 2i00 C an- zusetzen, was vor allem für brandgefährdete Form teile,RTI ID="0002.0236" WI="27"HE="4" LX="1227" LY="1569"> Ausschäumungen aller Art oder für Leich#Stoff- Verbundkonstruktionen von grosser Bedeutung ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird, wie<B>ge-</B> sagt, unter Verwendung von mindestens Hydroxyl- und@oder Carboxylgruppen aufweisenden Verbindun gen mit einem Molekulargewicht über<B>300,</B> durch geführt.
Für die Ausführung des Verfahrens kommen hie bei lineare oder verzweigte Polyhydroxyl- und/oder Pol'ycarboxylverbindungen in Frage, die sehr unter- schiedlllch aufgebaut sein können. Geeignet sind z. B.
durch Poliymerisatmon von Alkylenoxyden wie Äthy- fenoxyd, Propylenoxyd, 1,2- oder 2,3-B"utylenoxyd, Styrolloxyd, Epichlorhydrin, Tetrahydrofuran gewon nene lineare Polyalkyle@ugl'ykoläther eines Molekular gewichts über 30;
0, bevorzugt solche mit einem zwi schen 3-00-100,00 liegenden Mol@gewicht, entspre chend; Hydroxylzahlen von etwa 373-11.
Unter Ver wendung verschiedener Alkylenoxyde hergestellte Mischpol'ym@erisate sind in gleicher Weise geeignet wie Mischungen dex polymerchomnologen Polyalkyfengly kolläther.
Erwähnt seien ferner durch. Anlagerung der ge nannten Adkylenoxyde an. z. B. polyfunktionelle Al kohole, Aminoalkohole, Amine oder Säuren gewon nene lineare oder verzweigte Anlagerungsprodukte. Als polyfunktionelle Komponenten für die Addition der Alkylenoxyde seien zum Beispiel genannt einfache <RTI
ID="0003.0002"> Glykole vom Typ Äthylenglykol, Propylen- glykoi, B,utylenglykole, Hexamethylenglykol@ 1,10 Dekandiol, Thiodiglykol, N - Methyldiäthanolamin, N,N'-Dimethyl-N,N'-dioxäthyl-äthylendiamin oder höhermollekulare Glykole wie z.
R. die obengenannten linearen Polymerisationsprodukte von Al'kylenoxyden verschiedenen Molgewichts, ferner Glyzerin, Tri- methylolpropan, Butantriol, Hexantriol, Pentaerythrit, Hexite und, Pentite wie z.
B. Xylit und Sorbit sowie Triäthanolamin, tetraoxäthyliertes Anilin, Äthanol= amin, Diäthanolamm, N-Alkyläthanolamine, Anilin:
, o-, m-, p Phenylendiamine, Äthylendiamin, Tetra- methylendiamin, Hexamethylendiamin und Piperazin. Genannt seien in diesem Zusammenhang auch Oxy- carbonsäuren wie Weinsäure, Apfelsäure, a,a-Dioxy- adlipinsäure, Rizinolsäure, Oxystearins@äure, Dicar- bo-nsäuren der Formel HOOC-(CH2)
n COOH, wobei n eine ganze Zahl grösser als 1 bedeutet, Butan-1,2, 3,4-tetraca:rbonsäure, durch Polymerisation unge- siätti'gter Fettsäuren gewonnene bi- oder höherfunktio- nel:le Carbonsäuren, durch Dreisynthesen mit z. B.
Maleinsäureanhydlrid und Dienen gewonnene unge sättigte Di- oder Polycarbonsäuren bzw. die daraus durch Hydrierung erhältlichen gesättigten Säuren. In ,diese Veebindungaklasse ist z. B. das aus Lävopimar- säure und Maleinsäureanhydrid erhältliche Addukt einzuordnen, aus dem leicht die entsprechende Tri= carbonsäure zu erhalten ist.
Als weitere geeignete Polyhydroxyd= und!l/ode#, Polycarboxylverbindungen sind Polyadditionsverbin- dungen aus Polyacetalen und Ollefinen, wie sie bei spielsweise in der deutschen Patentschrift Nummer <B>1</B>064 240 beschrieben sind, geeignet, ferner Polythifl- äther, welche in bekannter Weise durch Kondensation von Th :
odiglykol und seinen Derivaten mit sich selbst oder anderen schwefelfreien, mehrwertigen Alkoholen erhalten werden können.
Ohne weiteres einsetzbar sm Sinne der Erfindung sind aus den vorgenannten Hydroxyl'gruppen enthal tenden Ausgangsmaterialien durch Modifizierung mit beispielsweise Dicarbonsäuren oder Dicarbonsiäure- anhydriden oder auf anderen Wegen zugängliche höhermolekul@are lineare oder verzweigte Carboxyl- gruppenträger der
allgemeinen Formiel säuren bzw. Lactamen und Polycarbonsäuren zugäng lich sind. Genannt seien einige wenige Verbindungen, die mit Vorteil zur Herstellung solcher Polyester oder Polyesteramide geeignet sind,
wobei nach bekannten Regeln durch die Abstimmung der Mengenverhält nisse der einzelnen Komponenten Polyester mit OH-, COOH- oder OH- und COOH Gruppen erhalten werden. Diät@hylenglykol, Triäthylenglykol bzw.
Gly kole der allgemeinen Formel HO - (CPI2 - CH-2 - 0)n - CH:' - CH2 - OH, wobei n eine ganze Zahl grösser als 1 bedeutet, Pro- pyleng@ykol bzw.
Polypropylenglykolle der allgemei- nen Formel,
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wobei n eine ganze Zahl bedeutet, Butylenglykol, Glyzerin, Trimethylolpropan, Hexantriol, Penta- erythrit, Rizinusöl, Rizinolsäure, Oxystearinsäure, Adipinsäure, Phthalsäure, Tetrachlärphthalsäure,
durch Polymerisation ungesätfgter Fettsäuren ge wonnene diniere oder höherfunktionehe Polycarbon@- säuren. Selbstverständlich können aus vorgenannten oder anderen Bausteinen, gewonnene Polyester oder Polyesteramide auch mit monofunktionellen Alkoho len, Aminen oder Carbonsäuren,
gesättigten oder un- gesättigten Fettsäuren, wie z. B. Ölsäure, modifiziert sein.
Genannt seien ferner Verätherungsprodukte von Silanal'en bzw. Siloxanen mit linearen oder verzweig ten Polyestern oder Polyäthern und auch nach be kannten Verfahren zugängliche Polyacetale mit end- ständigen OH-Gruppen,
welche in gleicher Weise ge eignet sind wie Epoxygruppen enthaltende hydraxyl- gruppenhakige Verbindungen, die auch tertiäre Stick stoffatome enthalten können.
Hingewiesen sei auch auf durch Polymerisation unter Druck ausl Äthylen und 1 Kohlenoxyd, und, darauffolgender Hydrierung ge wonnene hydroxylgruppenhalltige Polymerisate sowie solche, die aus Verbindungen mit polymerisations- fähigen Doppelbindungen unter Mitverwendung von beispielsweisse Allylalkohol, Acrylsäure bzw.
Acryl- säurederivaten, Malleinsäureanhydrid oder Malein- säurehalbestern, erhalten werden.
Schliesslich sind Abbauprodukte von Naturpro dukten zur Herstelliung von Schaumstoffen im Sinne der Erfindung geeignet, wie z. B. unter Einbau von OFT und COOH-Gruppen weitgehend abgebauter Naturkautschuk. Ohne weitere Abwandlungen sind auchRTI ID="0003.0237" WI="22" HE="4" LX="1130" LY="2285"> polymerisierte bi- oder höhenfunktionelle Fett- säuren einsetzbar.
Da die Schaumstoffe in der Regel bei Raumtem- peratur hergestellt werden, sollen die verwendeten Komponenten aus verfahrenstechnischen Gründen bei Raumtemperatur flüssig und' möglichst niedrig viskos sein.
Eine Viskosität von 20000 cP 2'5 C sollt-- nicht überschritten werden. Natürlich können auch höher viskose oder bei Raumtemperatur feste Komponenten verarbeitet werden.
In diesen Fäl'l'en HOOC-W-(RX)n R"-COOH, wobei n eine ganze Zahl grösser als 1, R, R', R" einen Alkylenmest und X- 0 oder S bedeuten und wobei R, R' und; R" zusätzlich Urethan- und/oder Ester gruppen enthaften können.
R kann wiederum. Alky- lenseitenketten aufweisen, welche ihrerseits endstän- dige COOH-Gruppen tragen können. Derartige Ver bindungen sind z. B. in der belgischen Patentschrift Nr. 578 977 beschrieben.
Eine andere grosse Gruppe geeigneter Ausgangs- materialien umfasst lineare oder verzweigte, OH oder COOH Gruppen bzw.
OH- und COOH Grup pen enthaltende Polyester, die nach bekannten Kon densationsverfahren aus polyfunktionellen Alkoholen, Aminoa'l'koholen, Oxycarbonsäuren, Aminocarbon- muss bei erhöhten Temperaturen gearbeitet werden, bei denen die unbedingt notwendige Homogenisi'e- rung der Reaktionspartner gewährleistet .ist.
Man wird erhöhte Temperaturen jedoch nur in solchen Fällen in Kauf nehmen, wo die gewünschten besonde ren Eigenschaften der resut,tierendtn: Schaumstoffe dies rechtfertigen.
Es sollen beim erfindungsgemässen Verfahren solche Verbindungen nicht ausgeschlossen sein, die ausser den OH- und/oder COOH Gruppen noch am dere reaktibnsfähige Wasserstoffatome, nachweisbar nach der Methode von Zerewitinüff, enthalten, wie z.
B. die Aminogruppen bei -Polyesteramlden.
Für die Umsetzung geeignete Isocyanate sind z. B. Toluyien-2,4-diisocyanat, Toluyien-2,4-diisocyanat, Gemische vorgenannter Düsocyanate, befs-pielswei'se tim Isomerenverhältnis <B>80:</B> 20 oder 65<B>:
35,</B> ebenfalls nicht destillierte Rohware, ferner 1-Alkyl-benzol-2,4-diisocyanate, 2,6"Diäthylbenzol-1,4-düsocyanat, 1-Methyl 3,5-diäthyl#2benzol-2,4-düsocyanat, m@-Phenylen@düsocya@nat, p-Phenylendüsocyanat, Diphenlmetn-an-4,4'-düsocyanät, Diphenyldimethyl-methan 4,4'-düsocyanat, 2,2'-Dimethyldiphenyl-meth-an-4,4'-diisocyanat, 3,
3' Dimethioxybipheny'1-4,4'-düsocyanat, 3@,3'-Diinethyl 4,4'-biphenylidisocyanat, 4,4'-Biphe@nyl'düsocyanat, 3-,3! Dichlbr-4,4'-biphenyldiisocyanat, Naphthahn-1,5-düsocyanat, m- und p-Xylylendiisocyanat, 3-(a)-Isocyanatoäthyl)-phenylisocyanat, Haxamethylendüsocyanat, 4,4',4"-Triphenyhnethantrnsocyanat,
Umsetzungsprodukte von Polyolen mit Pol'yis@ocyanat- überschüssen, beispielsweise ein durch Umsetzung von 1 Mol Trimethylolpropan und 3 Mol:
Toluylen-2,4- düsocyanat gewonnenes Triisocyanat mit einem NCO- Gehalt von 19,2 %, pariielll im Sinne einer Perhydro- triazinrcingeychsierung polymerisierte Isocyanatkombi- nationerii, z. B. gemäss der deutschen Patentschrift Num mer 951 168.
Auch die Mitverwendung von Mono- igocyanaten wie Phenylisocyanat, der Toluyl'isocya- nate, -Naphthyhsocyanat, ist in gleicher Weise mög lich,
wie der Einsatz von Polyisocyanatkombinationen. Sehr oft können durch diese Massnahmen wertvolle verfahrenstechnische Vorteile und erwünschte Modi- fizierun@gen der Endprodukte erzielt werden.
Bevor zu wird man solche aromatischen Diisocyanate ein- setzen, deren aromatische Ringe in mindestens einer Nachbarstellung oder sogar in beiden Nach#barstelfun- gen zur NCO-Gruppe unsubstitullert sind.
Bei den bekannten Verfahren zur- Herstellung von Schaumstoffen nach .dien, Gruppen<I>A</I> und<I>B</I> werden in der Regel Katalysatoren eingesetzt. Diese können ver- schledenartigster organischer oder anorganischer Na tur sein.
Bei dem -erfindungsgemässen Verfahren ist, wie erwähnt, die Anwesenheit von die Pol'ymeaisation von NCO-Gruppen bewirkenden Stoffen in jedem Falle erforderlich, wobei in besonders gelagerten Fäl len diese Katalysatoren in die Pol'yhyd@oxylL- und/oder Polycarboxylverbindungen auch eingebaut sein kön nen.
Die erfindungsgemäss verwendeten Katalysatoren bzw. Katalysatorkombinationen sollen zweckmässig die Fähigkeit aufweisen, Isocyanate im Sinne einer Perhyärotriazi'nringbildung zu polymerisieren. In die sem Sinne wirksam sind z.
D. Kombinationen von tert. Aminen mit am Stickstoff monosubstituierten Carbamidsäureestern (vgl. deutsche Patentschrift Nr.<B><I>1</I>013</B> 869<B>)</B>.
Diese Kombinationen sollen bei der Herstellung von Schaumstoffen nach dem erfindungs- gemässen Verfahren immer dann vorliegen, wenn tert. Amilne eingesetzt worden und die Ausgangsmaterialien Hydlroxylgruppen enthalten.
Auch Kombinationen von tert. Aminen mit Methy2!alkohol oder Carbamidsäure- me'thylestern sind geeignete Aktivatoren, da diese ge- mäss deutscher Patentschrift Nr.<B><I>1</I>013</B> 869 hochwer- tige Triinerisierungskatalysat'oren für Isocyanate dar stellen.
Aliphatische, cyclo,alzphatische oder aralipha- tische tert. Amine eignen sich besonders, z.
B. solche der allgemeinen Formel
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wobei n eine ganze Zahl grösser als 1 bedeutet, ferner permethyliertes Diäthylentriamin oder Triäthylen- tetramin, Amine der allgemeinen Formel'
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wobei R ein linearer oder verzweigter, gesättigter oder ungesättigter, aliphatischer,
hydroaromatischer oder araliphatischer Rest bedeutet, der auch Iletero- ätome wie Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff ent halten kann.
Beispiele .dieser letztgenannten Gruppe sind Dmethylbutylamin, Dimethyllstearylamin, Di- methyk -RTI ID="0004.0237" WI="36" HE="4" LX="1273" LY="1974"> (3-äthoxy-propyl)-amin, HexahydTodiTnethyl- .aniln, Dünethyl'benzylamin, ferner sind geeignet Me- thylmorpholin, 1,4-Diazabicyclo=(2,2,2)-octan, Dime- thylpipezazin,
Methyl-dimethyl-aminöäthylpiperazin.
Beispiele für in die PoIlyhyd#roxyl# und/oder Poly- carboxylverbindungen eingebaute tertiäre Amine sihd Additionsprodukte von Alkylenoxyden an mono- oder polyfunktionelle Amine oder Aminoalkohole oder Polyester,
die unter Verwendung von N-Methyldiätha- nolamin hergestellt wurden. Bei Verwendung solcher Ausgangsmaterialien wird die zusiät2lliche Verwendung anderer mohomerer tertiärer Amine der Verschäu- mung oft überflüssig.
Eine weitere Gruppe hochwertiger Aktivatoren für das erfindungsgemässe Verfahren sind Verbindun gen, die HydroxyHonen oder substituierte Hydroe- ionen zu bilden in der Lage sind und welche durch die allgemeine Formel
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dargestellt werden können, in der R für Wasserstoff, Alkyl-, Aryl-, Aral'kyl-, Gycloälkylgruppen steht,
die lnnear oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt und die auch Heteroatome wie Sauerstoff, Schwefel, Stick- stoff oder Substituenten ein- oder mehrmals im Mole kül enthalten können.
Ferner kann R die Gruppie rungen R'-CO-, R'-CS-, R'-CO-O, R'-0-, W-CO-NH- bedeuten, in denen R'= R gesetzt werden kann. Me stellt t ein Alkali- oder ein qu:
aternäres Ammoniumion ,dar.<B>Die</B> Gruppierung
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kann auch mehrmals in einem Molekül vorkommen. Auch geeignet, wenngleich weniger wirkungsvoll, sind Aktivatoren der allgemeinen Formei
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bei denen Me ein zweiweiItiges Metallion darstel- fen soll.
Beispiele solcher Katalysatoren sind! Alkahal'koho- late wie Natriümpolypropylengl'ykolate aus. linearen oder verzweigten Polypropyl@englykolräthern, Alkali- phenolate wie 2-Nntro-4-chlorphenoi-natrium, A1kal'i- hydroperoxyde,
Alkalisalze vom mono- oder pol!y!funk- tioneflen Carbon@säuren oder Sulfonsäuren wie Ka- liumbenzat, Kahumazetat, Kaäumoleat, Kaüumsalze polym=erisierter Leinölfettsäure, Natriumperbenzoat, Kal'iumsalze oder Benzhydroxamsäure,
Zinkstearat oder das Natritnmsalz eines sulfonierten Rizinusöles, basisch: reagierende Alkalisalze anorganischer Säuren wie z. B. tert. Kaliumphosphat, Natriumborat.
Mit Vorteil werden Katalysatorkombinationen eingesetzt, die sich mit den übrigen Reaktionspartnern homogen mischen bzw.
in denselben lösen lassen Bei spiele hierfür sind Alkaholeate in Ölsäure oder Al- kalisalze polymerisierter ungesättigter Fefsäuren. Derartige Kombinationen haben" ausser der oft guten Löslichkeit in den anderen Reaktionispartnern noch den weiteren Vorteil ihres Einbaus in den Schaum stoff unter Ausbildung von Carbonsäureamidgruppen bei gleichzeitiger Kohllendäoxydentwicklung. Dies
wird am besten durch die Tatsache deutlich, d'ass ohne Schwierigkeiten, wie aus den weiter unten beschriebe- ner, Beispielen entnommen werden kann, aus einer Alkalisalze enthaltenden polymerisierten, ungesättig- ten Fettsäure ohne weitere Polyhyd'roxyl- und/oder Polpcarboxylverbindungen mit einem Polyisocyanat ein:
Schaumstoff erhalten werden kann. Das gleiche trifft zu für gewisse Alka\üalkohollate, z.
R einem Na- trumalkoholat eines linearen Polypropylienglykol- äthers vom Molekulargewicht 12001 gelöst in dem gleichen Polypropyleng'lykoläther. Auch mit dieser Aktivatorkombination lässt sich ein Schaumstoff im Sinne des erfiindungsgemässen Verfahrens ohne wei- tere Pdlyhydroxyl-
und/oder Polycarboxylverbindun4 gen herstellen. In diesem Falle soll allerdings das zur Bildung eines Schaumstoffes notwendige Treibgas durch die Mitverwendung eines Treibmittel; beson ders von Wasser, gebildet werden..
Eine weitere Gruppe von Katalysatoren sind Al= kah'sal'ze von möno- oder polyfunktiönelren Carbon- s äure-amiden wie z.
Bi. Ph thaämidikakum, Succinimid- natrium, ferner Alkaliaminverbindungen der allge meinen Formel
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wobei Me ein Alkalimetall, R und R' gleich edier ver- schi'ed'enartig und' Alky1-, Cyc'loalkyl-, Aralkyl-, Ary4- Gruppen, die linear oder verzweigt,
gesättigt oder un gesättigt sein können, darstellen. Beispiele hierfür sind Diphenylaminnatrium, Methylanilinnatrium und Li- :thi'ümdiäthylamn,. Auch Verbindungen, die Alkali direkt an Kohlenstoff gebunden enthalten, wie z. B.
Phenyqnatrium, Butyllithium, Cyclopentadienmatrium u. a., sind im Sinne der Erfindung geeignete Kataly satoren, !da sie in Berührung mit den Poiyhyd'roxyl- und!/oder Polycarboxylverbindüngen oder gegebenen4 falls mt Wasser in wirksame Aktivatoren im Sinne des beanspruchten Verfahrens zerfaNen.
Die genannten Aktivatoren können für sich alleine oder in Kombination miteinandeir verwendet werden, wodurch häufig zusätzliche Effekte erzielst werden. Auch die Mitverwendung von Aktivatoren, welche nicht bevorzugt, im Sinne einer Perhyd!rotriazinTing- Polymerisation wirken, kann zusätzliche Effekte brin gen, wie z.
B. der Einsatz von in organischem Medium öshchen Metallverbindungen wie z. B,. Eisenacetyl! acetonat, Dial'kyWnndialkoholate undl dvrglcichen.
Zusammenfassend sei nochmals darauf hingewie- sen, dass die für das erfindungsgemässe Verfahren als geeigneten Katalysatoren vorzugsweise solche sind, :die als Pol@merisationskatalysatoren für Isocyanate bekannt sind.
Unter Polymerisationskatalysatoren werden in diesem Zusammenhang insbesondere Ver- bindungen verstanden, die in dien Lage sind, Isocya- nate im Sinne der Bildung von" trisuibs ti:
tuierten Per- hydrotriazinringen zu cyclis'ieren. Wenngleich beim er- findungsgemässen Verfahren der eingesetzte Isocya- natüberschuss nach spe'ktralana1'ytischem Befundsicher zum grössten Teil durch:
diese Cycl'sierungsreaktion gebunden wird', so finden sicher neben, diesen. Cycli- sierungsreaktionen auch noch weitere Vernetzungs- reaktionen beispielsweise über Harnstoff-,
Carbon- säureamid- oder Urethangruppen statt. Dies wird in den angegebenen Beispie'l'en bei der Berechnung der Isocyanatbüanz für den über die Kennzahl' <B>100.</B> hin ausgehenden Isocyanatüberschuss, durch die Formuhe- rang Für Cyclisierung und- .Nebenreaktionen be rücksichtigt.
Bei einer bevorzugtem Ausführung des erfindungs gemässen Verfahrens zur Herstellung von Schaumstof- fei stellt man nach einer bewährten Arbeitsweise zu nächst eine homogene Mischung aus den Polyhydro- xyl- und/oder Polycarboxylvvrbindhngen, Wasser und Aktivatoren her undgibt zu dieser das. Pol@is.ocyanat hinzu.
Die Menge des Pollyisocyanats soll sehr viel grösser :sein als zur Umsetzung der vorhandenen reak- tionsfäbigen Wasserstoffatome erforderlich ist.
Um diesen überschuss an Polpisocyanlat zu definieren, wird der Begriff Kennzab#1, eingeführt. Wird;
eine Isocya- natmenge eingesetzt, die äquivalent ist für die Um- setzung aller reaktionsfähiger Wasserstoffatome der übrigen Reaktionskomponenten, sa solldieser Menge eine Kennzahl von 100 zugeordhet werden.
Blei einer Kennzahl von 200 wird die doppelte als äquivalente und' bei einer Kennzahl von 6'00 die sechsmal' äqui- valente Isocyanatmenge eingesetzt. Beim erfiüdungs- gemässen Verfahren werden ausschliesslich solche Kombinationen eingesetzt,
bei denen die Kennzahl grösser als 150, besser noch grösser als 200, ist. Nicht selten wird mit Kennzahlen von 500 oder gar von, 1:0,0,0 gearbeitet.
Nach der Polyisoeyanatzugabe beginnt ih der Regel die Reaktionsmischung aufzuschäumen und' verfestigt sich unter mehr oder weniger starker Wärmetönung zu einem Schaumstoff. Die Geschwin- digkeift .des Aufschäumens und die der Aushärtung ist naturgemäss abhängig von der Art der Ausgangs- materialien <RTI
ID="0006.0082"> und\ sehr stark insbesondere von der Art und der Menge des eingesetzten Aktivators:. Der Ab- bindevorgang kann ohne Schwierigkeiten so stark be- schleunigt werden, dass eine Verfestigung zum Schaumstoff in,
wenigen Sekunden erfolgt. Hierüber geben die angeführten Beispiele nähere Auskunft.
Nach einer anderen Ausführungsform des Verfah- rens. wird zunächst ein isocyanathalltiges Voraddukt aus Pol'yisacyanaten und den Polyhydlroxyl- und/oder Polycarboxylverbindungen hergestellt, vorzagsweiµe mit, Kennzahlen grösser als 200,
welches nach- der Zumischung von Trefbmittafn und/oder Aktivatoren den Schaumstoff ergibt.
Das Raumgewicht der Schaumstoffe wird im we sentlichen durch den Gehalt an COOH-Gruppen: und"/ .oder Wasser im schaumfähigen Gemisch bestimmst. Darüber hinaus wird es jedoch auch beeinflusst durch ,die Art und die Menge des Katalysators und durch die Menge des eingesetzten Polyisocyanats.. Je grösser die Wärmetönung beim Schaumvorgang ist,
desto mehr wird das Raumgewicht der Schaumstoffe in Richtung kleinerer Werte beeinflusst.
Hinsichtlich der wirtschaftlichen Erzeugung sehr leichter und ih ihrem Verhalten als Iso\üerstoffe ver besserten Schaumstoffe kann die Verwendung von gegenüber Isocyanaten inerten Lösungsmitteln als Treibmittel von.
Vorteil sein. Genannt seien als Bei spiele Aceton, Äthylacetat und tert. Butanol sowie insbesondere halogenierte gesättigte und/oder unge sättigte Kohlenwasserstoff e mit einem unter 2,O0 C liegendem Siedepunkt, z. D.
Trschlorfluormethan, 1,1-Dich#lioräthyllen, n#-Propylchlorid', 1,2-Dichll'olcäthylen, Trichloräthylen, 1,2-Dichlerpropan, Tetrachlormethan, n-Butylchlorid, 1,B-Dichlorätharn.
Die Verwendung von anderen Treibmitteln ass Wasser, die mit Isocyanaten unter Gasabspaltung reagieren, wie z. B. von A1doximen bzw. solchen, die bei höherer Temperatur unter Abspalltung von Gasen zerfallen, ist gleichfalll's sehr oft vorteilhaft für dile Erzielung von Schaumstoffen mit niedrigen Raum gewichten.
Bewährt haben sich z. B. Acetaldoxim, Buty'ral'doxim, Isobutyraldoxim, Natriumbicarbonat, Ammoniumcarbanat, Ammeniumnitrit, Wasserstoff- superoxyd, Formaldehyd ab'spal'tende Stoffe wie Para- formaldehyd,
Dimethylel-p-Kresol'. Desgleichen sind die in der Kautschuk verarbeitenden Industrie ver wendeten Treibmittel zur Herstellung von Schaum- gummi auch bei dem beanspruchten Verfahren ein setzbar.
Beispiele hierfür sind: Diazoaminobenzol, Azodüsobuttersäurenitrsl', Azoh exahydrobenzonnürriil, Azodicarbonsäurediäthylester, D.initrd'sopenithamethylienltet'ramin. Alle diese Treibmittel lassen sich auch zusammen mit Wasser einsetzen.
Ihre Mitverwendung ist besonders dünn, von In teresse, wenn für die Herstellung von Leichtstoffver- bun;
d#konstruktionen nach Erfüllen d'es vorgegebenen Hohlkörpers mit dem noch flüssigen Schaumstoff- Reaktionsgemisch eine später ein@s & zende, also ab gestufte zusätzliche Treibwirkung oder ein zusätz- liches Nachtreiben erwünscht ist,
um ein sorgfältiges Hineinpressen der vorzugsweise im Sinne einer Leicht- baukonstruktion aus sehr dünnen, noch ih gewissem Si'nhe formbaren DeckschichthohlIkonstruktion in, die gegen den auftretenden Schläumdruck stabile Abstütz- foam zu erzielen.
Ein weiteres Mittel zur Verminderung des Raum gewichts der Schaum@stof fe bietet die Zumischun@g von Gasen, wie Luft, Kohlendioxyd, Stickstoff bei der Verschäumung.
Farbstoffe, wie organische oder anorganische Pigmente, können in gleicher Weise mitverwendet wer den wie Füllstoffe, beispielsweise Russ, Silicagel, Ba riumsullifat, Metallpulver,
Ceilulose. Des weiteren kön nen den schaumfähigen Reaktionsgemischen Schaum- stabilisatoren auf Basis organischer Siliciumverbin- dungen, anionaktive, kationaktive oder nicht iönegene Emul'gatoren sowie Brandschutzmittel wie Trfichlor- äthylphosphat bzw.
allgemein) Halogenalkylphosphate, Ammonpho'sphate, Pheno4formaldlehydLdi'cyandiamid' Mischkondensate zugefügt werden. Bisweilen bringen Zusätze von Weichmachern, etwa von hochchlorierten paraffihischen Kohlenwasserstoffei, Phthalsäureester und dergl'eic'hen besondere Effekte.
Erwähnt sei die Möglichkeit eines Zusatzes vorn Kontrastmittel., um für Schaumstoff-Formkörper oder Schaumstoff-Kernlagen von Verbundikonstruk tionen die Möglichkeit zu haben, die Stabilität der Schaumkörper gefährdende Luaker mittels Durch leuchtung ermitteln, zu können.
Erwähnenswert ist die hervorragende Haftfähig- keit der erfinidungsgemäss zugänglichen Schaumstoff- Formkörper, ausgehend von. vorzugsweise Carboxyl, gruppen enthaltenen Ausgangsmaterialien auf Deck schichten aller Art, so d'ass bei Leichtstoff-Verbund- körpern,
die nicht a1fzusehr beansprucht sind, eine Vorbehandlunig der Deckschichten entfallen kann..
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht die Erzeugung von, schaumfähngen Reaktionsgemischen, die auch nach einem sehr schnefen Durchgang (bis zu i/iooo Sek.)
durch die bekannten in .der Technik an gewendeten Mischkammersysterne schliagaritig eine sahnige und damit für aufgezwungene Flnessibewegun gen. erwünschte Uniempfindlichkeit gewinnen. Dias er- möglicht auch grosse und verwickelte Hohlräume bei Verbundkonstruktionen oder Formkörperni aller Art ohne Schwierigkeit
homogen und schlierenfrei aus zuschäumen.
Sahnig auftreibende Reaktionsgemische sind ins besondere dann zum Ausschäumen von Hohlkörpern erwünscht, wenn nicht gerade erforderlich, wenn die Hohlkörper einschlägige Randzonen-Verstärkungen aufweisen,
Die erwünschte gleichmässige Imprägnie rung sowohl wie bei horizontaler als auch bei verti kaler Ausschäumung auch grösster Konstruktionsel'e- mentt wird bei Anwendung sahnig treibender Reak tionsgemische wesentlich erleichtert'.
Das Verfahren kann diskontinuierlich oder in kontinuierlich arbeitenden Apparituren durchgeführt werden. Im letzteren Falle bedient man sich maschi neller Einrichtungen, wie sie z. B. in der fr anzösi- sehen Patentschrift Nr.
1074 713 und in der US- Patantschrift Nr. 2 764 565 beschrieben sind.
Nach einer besonderen Ausführungsform dies Ver- fahrens können Schaumstoffe mit erhöhten Wärme- standfestigkeiten durch die Verwendung von, po'ly- merisationsfähige Doppelverbindungen enthaltenden Polyestern, oder Polyäther, erhalten werden, wen:
, diese, evtl. in Gegenwart von anderen polymerisa- tion'sfähigen Komponenten wie z. B. Maleinsäure- diallylester, Triallylcyanurat, Styrol, Acrylisäureester und von, Polymerisationsbeschleunigern wie Azodüso- bu'ttersäurenitril, Ditertiärbutylperoxyd, verschäumt werden.
Schaumstoffe auf Isocyanatbasis mit gewählter Wärmebiegefestigkeit von 50i-20!0 C, grober oder fei ner Porenstruktur, mit 5-700 kg/m3 Raumgewichst können kontinuierlich oder diskontinuierlich, frei- verschäumt als Blockware oder als Formkörper ge schäumt werden,
welche zu Plattenware alleer Art mit! tels geeigneter Spaltmaschinen (Bandmesser, Biarnd" sägen, Glühdraht), aufgetrennt werden können und die gegebenenfalls einer Warmverformung und / oder Oberflächenveredlung jeglicher Art (Lackieren, Be- flocken, Prägen, Beschichtung) unterworfen werden.
Es ist auch möglich, bei der Blockverschäumung das Reaktionsgemisch auf oder zwischen vorgelegte syn thetische oder natürliche (Balsaholz, Ho!lzfaserl'eicht- stoff) Leichtstoffplatten aufzutragen, wodurch dann unisymmetrisch und symmetrisch aufgebaute Platten- ware erzeugst werden kann.
Allein aus den erfindungsgemäss hergestellten Schaumstoffen angefertigten Platten finden Anwen dung für Isolierungen aller Art (Wärme, Kälte, Schall), im Bauwesen, Behälterbau, Fahrzeugbau, Flugkörper bau, Schiffbau oder auch als Kerngagen von Leicht- keTn-Verbundkonstruktionen,
die durch Verklebung mit Deckschichten alter Art im symmetrischen oder unsymmetrischen Aufbau vereinigt werden und im Bauwesen., Fahrzeugbau, Schiffbau, Bootsbau, Be- hälteTbau, Kühlschrankbau, Möbelbau als ebene oder verwölbte Elemente z.
B. als Dachplatten, Wandplat- ten, Türen, Fussböden, Karosserieteile für Schie nen- und Strassenfahrzeuge, Flugkörperkonstruktio- nen, Bootsrümpfe, Schiffseinbauten, aller Art (statidnär und fahrbar), Tische, Betten, Schränke, Stühle eingesetzt werden können.
Die Kern lagen :der Verbundkonstruktionen können beim, Auf bau örtlich zur Aufnahme von, Einzelkräften durch Füllkörper höherer Festigkeit verstärkt werden.
Die Schaumstoffe können für die Erzeugung vo'n Formteilen aller Art und Grösse Anwendung finden, wobei diese in: einem Guss, in Einfach- oder Viefach- formen, gegebenenfalls im Rotatiionsguss, erzeugt wer den können.
Werden solche Formteile dem Verwen dungszweck entsprechend örtlichen Einzellasten (z. B. Verankerungskräfte, Einzelkräfte oder Beschlägen) unterworfen, wird man die Formen vor dem Schäum- prozess mit Füllklötzen, Dübeln oder anderen höher belastbaren Einsatzteilen ausrüsten,
die beim Schaum prozess gut umhüllt und bedingt durch die erzielbare gute Haftfähigkeit des .schäumfähigen Reaktions- gemisches auch gut verankert werden.
Bei Verwen dung von, dosierfähigen Mischapparaturen wird man bevorzugt das Reaktionsgemisch, durch kleine Fül4- öffnungen in die geschlossene Form eintragen.
Die Tragfähigkeft der Formkörper kann. durch oberflächliche oder innere Armierung bedeutend ge- steigert werden und somit dem Anwendungsgebiet an gepasst werden.
Dabei .ist in allen Fällen eine gute Durchschäumbarkeit des Armierungswerksto'ffes not- wendig. Für Oberflächenarmierungen eignen sich räumlich verfilzte Vliese z.
B. aus Glasfaser, Kunst- stoffaser, Naturfaser oder Metallfaser oder deren Kombinationen, die gegebenenfalls durch Steppung so weit noch zusätzlich gebunden werden, dass sie vom eindringenden Schaumsto:
ffreaktioinsgemisch nicht auseinandergetrieben werden können. Die mit Trenn- mitten versehenen Formern z.
B. werden mit geeig neten Klleibervorspritzungen versehen, mit denen die Oberfliächenarmierunig an der Formwandung fixiert wird, s o dass sie gegen Abschwimmen beim Aus- schäumprozess gesichert ist.
Auch hierbei können für die Aufnahmen von Einzellasten örtlich angeordnete Einsatzteile aus Werkstoffen mit höherer Festigkeit verwendet werden.
Für eine zonenweise oder komplette Innenarmie- xung dies Formteilkernes, die gegebenenfalls: auch in Verbindung mit einer Oberflächenarmierung erfolgen kann, verwendet man bevorzugt gut durchschäumbare Systeme aus Werkstoffen aller Art, die z.
B,. als exakt ausgebildetes räumliches Fachwerk aufgebaut o,dker regellos. verwirrte Fasermatten sein, können.
So ihnerlich teilweise öder vollständig armierte Formkörper besitzen eine erhöhte Tragfähigkeit und Steifi@gkeit durch verbesserte Schubfestigkeh d'e's Schaumstoffes.
Es ist ferner möglich, Färmkörper mit und ohne oberflächliche oder innere Armierung dadurch zu gewinnen, dass man die Formen mit FüNkörpern, aller Art und Grösse komplett erfüllt und das noch zwi schen den regellos gelagerten:
FüllkörpeTn vorhandene freie Vollumen, im Durchschiäumverfahren aus schäumt. Hierbei wird der Eintrag des Sch:aumstoff- reakto'ns.gemisches in die noch offene mit den, FüRL körpern erfüllte Form bevorzugt, um besohld:
ers bei grossflächigen Teilen eine gute Vorverteilung des Reaktionsgemisches zu ermöglichen und' ein! homo genes Durchschäumen in der nach dem Eintrag des Gemisches geschlossenen Form zu gewährleisten.
Nach dem eriihdungs:gemässen Verfahren: her gestellte- Formteile aus Schaumsltoffen auf Isocyanat- basis sih-d b-eispiel'sweis@e geeignet für folgende, Artikel:
Verpackungen aller Art (Formteile oder Um schäumen der zu verpackenden Gegenstände), Haus= haltartikei aller Art, Dekorationsartikel, für Gewerbe aller Art, Plastiken (Kunstgegenstände, Schaufen sterpuppen, Dekorationsar ti!kedr, Körperkorrekturen);
Spiegzeuge aller Art, Hüte und, Hutformen, Schuh absätze, Schuhsohlen, Schuhleisten, komplene Schuhe, ferner Platten, Behälter, Schaden, Well- und HohilL Profile aller Art für alle Zwecke des.
Fahrzeugbaues, Schiffbaues, Flugkörperbaues, Fsodienndustrie, Elek trotechnik, Bergbau, Brückenbau, Strassenbau, Tief und Hdchbau, Wasserbau, Fischereiwesen, Spo'rb, Maschinenbau, Werkzeugbau, Formenbau, Waffen bau, Medizin, Prothetik und Möbelbau, Rettungs gesäte aller Art.
Die Schaumstoffe sind bedingt durch, die hohe Unempfiridlichkeit des aufschäumenden Reaktions- gemsches, die gute Haftfähigkeit auf Werkstolen aller Art, durch,
die breite Vaiiaftionsmögqichkelt der Vorprodukte hinsichtlich Gewinnung der geforderten Raumgewichte, Wärmestandfestigkeit, Schrumpffrei heit, Wasserfestigkeit, Tropenfestigkeit und die gurten statischen und dynamischen Eigenschaften hervor ragend, für die Ausschäumung von Hohlräumen aller Alt geeignet,
wobei druckloses Füllen: (freies, Schäu men), Fü'll'en: unter niedrigem Schäumidruck (0,5 bis: 1;
0 a!tü), und Fühlen mit höherem Schäumdruck (1,0 bis 10,0 atü) je nach Zweckmässigkeit oder Aufgaben- stefung Anwendung finden kann. Für das drucklose Ausschäumen von Hohlräumen,
für deren Ausschäu- muhg sehr oft keine gesonderten Abstützmassniahmen ergriffen werden können, wie z.
B. für Isolierungen ahn Hoch- und, Tiefbau, Isolierungen im Schiffbau, Isolierungen für Küh9,waggo:ns oder für Kühlbehälter grosser Dimensionen, Auslschäumungen von Pontons, Booten, Schwimmkörpern, aller Art usw. werden:
Schaumansätze bevorzugt, :die neben niedrigen Reak- tidnstemperät'uren von etwa 5l0 C in denn Randzonen (Berührungszonen) und gute Haftfähigkeit auf den jeweiligen den Hohlraum unischliessenden Deckmate- rialien (Metall, Kunststoff,
Holz oder Baumaterialien aller Art) besitzen und durch ausreichend hohe Kenn zahl keine Primärschrumpfung zeigen, so, d@ass beim Abkühlen der Schaumfüllung kein Ablösen vom Hohlkörper oder Hohlraum-Deckmaterial eintreten kann. Niedirigere Reaktionstemperatur des:
auftrei- bendem Gemisches isit erwünscht, um z. B.. beim Aus- schäumen nicht abgestützter Hohlkörper aus tiefgezoL geien Kun@ststoff-Hohl#körpeTn (z. B. Kühlschrank- gehäusen), Verformung zu vermeiden oder bei metal- lhschen Deckschichten (z.
B. verblechte Isolierungen) zu hohe Wärmespannungen, dieRTI ID="0008.0251" WI="4" HE="4" LX="1667" LY="861"> zu Konturverände- rungen der Hohlkonstruktioh führen können:, zu ver meiden.
Grosse Hohlräume werden beim drucklosen Ausschäurnen vorzugsweise durch L7berschichten ein zelner dosiert eingetragener Schaumlagen erfüllt, wo bei die n'iedri'gere Viskosität des eingetragenen Reak tionsgemisches eine blasen- und! :lunkerfreme Schich tung ermöglicht und:
eine niedrigere Reaktionstempe- ratur eine schnelle- Folge der überschichtungs:gähge zulässt.
Die im drucklosen Füllverfahren auszuschäu- menden Hohlkonstruktionen können im allgemeinen keinen: hohen Beanspruchungen ausgesetzt werden, da die Haftung des Schaumes keime starke Stützung dien Deckschicht gestattet.
Das Füllverfahren mit Schaumdrücken biss zu 0,5 bis'1,0 atü wird beispielsweise für das Ausach@äumen von Hohlräumen oder Hohlkörpern durch jeweils einen Füllvorgang angewendet,
wobei die zu erfül= lend@en Hohlkörper zur Erhaltung der Kontur mit ge- eigneten Vorrichtungen<I>oder</I> Spannvorrichtungen ab- gestützt werden können.
Meine Verbundkörper wer den, vorzugsweise in Vielfachabs'ftzvorrichtungen ein gesetzt und durch Eind'osieren des Reakti'ons:gemisches: ih. einen Sammelraum, aus dem das, auftreibende G'e# misch über Füllkanäle in die vorzugsweise zehitrisch angeordheten Hohlkörper eintritt, aus:
gesch äumt, wo bei z. Bt auch ein Rotationsgussverfahren Anwendung finden kann.
Für grössere Hohlkörper wird ein Schäumdruck von etwa 1,0 atü stettss erforderlich sein, um die meist erforderlichen grossen; Steig- oder Ausschäu:mwege be- wälltigen zu können:. Sehr häufig soll:
der Füllvorgang auch zusgtolich. zum Hineinpressen dienen, um mass- gerechte Konturen zu gewinnen:. Der Schäumdruck kann: .dadurch .gewonnen werden:, dass man z. B. ein: Frenschäumrezept von z.
B. 5:0 kg/ms durch Über dosierung auf ein end:gülti@ges Schaumstoffraumgewicht vorn 70-8,0, kg/ms zwingst. Die sehr flüssige Konsistenz des auftreibenden überlasiert eingetragenen Schaum- stofffgemsches ermöglicht ein beschleunigtes Erfüllen des
Hohlraumes und durch: Druckausgleich eine homogene Raumgewichtsverteifung, bevor die endgül tige Vernetzung eintritt. Es ist z.
B. für Schaumrezepturen mit vorzugs weise carboxylgruppenhalitigen Teilkomponeniten auch möb ch, den erwünschten Schaumdruck bei sehr ge ringer überdosierung gegenüber dien Freirezept da durch zu gewinnen, diass die COOH/NCO-Reaktion verzögert einsetzt.
Das. Niederdiruck Schaumverfahren ist auch für die kontinuierliche Herstellung von Ver bundkörpern a11er Art geeignet..
Das Füllten von Hohlkörpern mi't höheren Schaumdrücken als 1,0 atü wird' dann erforderlich, wenn grossel@ächige und gegebenenfallis auch stark ver- völ'bte Platten öder Schalen herzustellen sind' oder sehr hoch beanspruchbare Leichltbau-Verbundkon- struktionen zur Erziehung einer
hohen Beinsicherheit erwünscht ist, wie es für Leich'tkern-Verbundkon- sbruktionen notwendig ist. Für Leichtbau- kons!bruktionen werden,
bevorzugt zur Erhöhung der Bindung Kern@Deckschicht und zur Steigerung des E-Moduls des Schaumstoffes auf den dünnwandigen Deckschichten vormontierte (geklebte) Randzonen4 armgerungen des, Schaumstoff-S!tützkernes! z.
B. aus Faservliesen aller Art verwendet, die beim Aus schiäumprozess dusch erhöhten Schaumdruck durch imprägniert werden und Schaumkern mit in der Randzone um ein Vielfaches gegenüber dem Schaum= kerninneren erhöhter Dichte zu erzeugen gestatten. Wiederum kann der erhöhte Schaumdruck durch Überdosierung oder durch abgestuften Reaktions ablauf gewonnen werden.
Folgernde Anwendungsbeispiele der Füllhnebhode für vorfabrizierte Bauelemente oder für das- Schäu men am Ort (Aasschäumen von vorgegebenen For men, HoMräumen oder Le7ichtbau-LeichtkeTrnverbun & konstruktianen),
bei dienen <B>je</B> nach Aufgabenstellung mit niedrigen oder hohen Schaumdrücken gearbeitet wird und eine geringe mittlere oder hohe Tragfähig- keit der Füllkonstruktion erzielbar ist, seien genannt: Isoliergebiet: z.
B. Kühlschrankbau, Kühltruhen, Grosskühlgeräte, Thermobehälter aller Art-, Isolier formteile aller Art mit Deckschichten aller Art, Iso- fierung von Wänden, Rohrleitungen, Wannen,
Behäl tern oder Geräten aller Art durch Aasschäumen am Ort (wobei die akustisch oder thermisch zu isolie renden Elemente vor dem Schäumen mit verbleiben- der Abdeckung z. B,. aus Metall, Kunststoff usw. oder mit Wanderschaltung eingerüstet sind), für Hoch- und Tiefbau:, Schiffbau, Gerätebau, Fahrzeugbau, Flug körperbau, Schwimmkörper aller Art.
Hausbau und Einrichtungen: z. B. Dachplatten, Dachschalenkonstruktion, Wandplatten, Brüstungs- platten, Türen, Decken, Fenster und Fensterrahmen, Treppen, Verbundprofile aller Art für Dachstühle, Deckenträger, Skeilebtibauten und Ro'llläd'en, ferner Badewannen, Waschbecken, Konsolen.
Fahrzeugbau: grossflächige Karosserieverbund, teile für Strassen und Schienenfahrzeuge aller Art (ebene und gewölbte Platten) mit Deckschichten aller Art, Einbauten aller Art (Fussböden, ZwIschendek- ken, Zwischenwände, Sitzkonstruktionen, Gepäck- boden, Fenster, Türen), Geräteplatten,
Kühl- und Heizaggregate und Unfallischutz.
Seefahrt: Schiffseinbauten (Wände, Türen, Lade luken, Einrichtungsgegenstände), Schiffsisolierungen aller Art, Bootskörper, Schwimmkörper (z. B. Bojen, Flösse, Rettungsgeräte); akustische und thermische Isolierung.
Flugkörperbau: Rumpf, Flügel, Leitwerke und Ein- bauten und Ausrüstungs'gegensitän@de aller Art, wie z. B,. auch Leicht- Essgeschirre.
Ferner Formkörper, Schalen, Profile aller Art in Leichtkern-Verbundkonstruktion für Elektrotechnik, Behälterbau,
Haushaltseinrichtungen und Spielzeug- industrie. <I>Beispiel 1</I> Herstellung des Aüsgangsmateria'ls 4000 Gewichtsteilie eines linearen Polypropyl'en- glykoläthers mit einer Hydroxyltahl von<B>56</B> werden mit 584 Gewichtsteilen Adipi'nsäure auf eine Tempe- <RTI
ID="0009.0191"> rabur von 2010 bis 205 C,<I>während</I> der letzten 8 Stunden im Vakuum von 12 mm Hg, erhitzt. Dabei werden 72 Gewichtsbeile Wasser abgespalten bei ste- tigem Ab'fa'll: der Säurezahl von 97,7 zu Beginn auf 47,5 am Ende der Reaktionszeit.
Nach dem Abkühlen scheidet sich in dem viskosen: Reaktionsprodukt freie Adipinsäure ab, von. der abgetrennt wird. Das etwas gelblich gefärbte ölige Fil'trab hab eine Säurezahl' von 310,7, eine Hydtroxylzahl, von 5,5 und eine Viskosität von 273 cP/715 C und, von<B>2860</B> cP/25 C.
Aus dieser Polypropylengliykol'ätherdicarbo@nsäure wird ein Schaumstoff erhalten, wenn 1W1 Gewichts- teile derselben mit 30 Gewichtsteilen eines Aktivators aus einem linearen Polypropydenglykoläther mit der Hydroxylzahl 92, welcher 2,
46 Gewichtsteile als Al- koholat gebundenes Natrium pro 100 Gewichtsteile RTI ID="0009.0236" WI="37" HE="4" LX="1044" LY="1672"> Polypröpylenglykoläther enthält, 1 Gewichtsbeil Di- methylpolysilioxan mit einer Viskosität von 1'O0 cSt. 20 C und 80 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat,
welches die Isomeren Toluylen-2,4- und To#luylen- 2,6-dnisocyana't im Verhältnis 65 : 35 enthält, inten- siv vermischt werden.. Die Mischrang der Komponen ten wird sogleich sahnig und beginnt unter Entnwick Iung von Wärme zu schäumen. Nach etwa 1t/2 Min.
ist das Aufschäumen beendet, und nach etwa 4 Min. ist die Oberfläche des Schaumstoffes. klebfrei. Nach idem Abkühlen ist ein. feinporiger, halbstarrer, etwas gelblich gefärbter Schaumstoff mit guter Abriebfesti'g- kei't und einem Raumgewicht vorn 88 kg/m3 entstan den,. Der Schaumstoff lässt sich:
schneiden, sägen und mit spanabhebenden Werkzeugen bearbeiten. Kenrn- zahil: 8,85.
<I>Beispiel 2</I> Herstellung des Ausgangsmaterials 72'00 Gewichtsteile eines linearen Pol'ypropylen" glykoläthers mit einer Hydroxylzahl von 92 werden mit 1752 Gewichtsteilen Adfpinsäure während 20 Stunden unter ständigem Rühren der Reiaktions- mischung auf eine Temperatur von 203 bis 2ü5 C,
während' der letzten 8 Stunden im Vakuum von 12 mm 1-Ig"erhiltzt, wobei 216 Gewichtsteile Wasser abgespaken werden. Nach -dem Abkühlen scheidet sich ans dem viskosen Reakroionspro,dukt freie Adipih@ säure ab, von der abgetrennt wird. Das etwas. bräun lich, gefärbte Filtrat hat eine Säurezahl von 47,9, eine Hydroxylzalil von 1,
7 und -eine Viskosität vorn 205 cP/ <B>75'</B> C und von 248,01 cP/25 C.
Zu 500 Gewichtsteilen dieser Polypropylenglykol- ätherdicarbonsäure werden unter Rühren 24,2 m1 wässriger Kalilauge, 2,6normal, hinzugefügt, und als- dann wird im Vakuum von 12 mm Hg bei 10-0 C entwässert.
Zur HerstellÜng eines Schaumstoffes fügt mann zu 10-0 Gewichtsteilen diesem Kaliumsaliz der Polypro- pylenglykolätherdicarbo#ns'äure enthaltenden Folypro:
- pylen@gllykolätherdicarbonsäure 1 Gewichtsteil Dhne- thylpolysiloxan mit einer Viskasitält von 10O cSt. 2I0 C und 7'5 Gewichtsteilen To#luylendü,socyanat, die Isomeren To#luyllen 2,4- und Toluylen-2,6-düsocyanat im Verhältnis <B>65:
</B> 35 enthaltend, hinzu. Nach inten sriver Vermischung der Komponenten schäumt die Masse @sogleic'h auf und verfestigt sich nach etwa 5 Min. zu einem starren, abriebfesten, etwas.
bräunlich gefärbten. Schaumstoff vom. Raumgewicht 73- kg/m3. Der Schaumstoff hat weitgehend offene Poren und, zeigt selbst nach mehrstündigem Kochen in Wasser keine Schrumpfungen.
Die Isocyanatbil@anz berechnet sich wie folgt: 7,74? Gewichtsteile Toluylendiisocyanat für 100 Gewichtsteile Polypropylenglykoläther- dicarbonsäure <B>67,30</B> Gewichtsteile Toluylendüsocyanlat für Cyclisierung und Nebenreaktionen 75,
00 Gewichtssteile Toluylendtiisocyanat insgesamt Kennzahl: 974 <I>Beispiel 3</I> Zu 500 Gewichtsteilen; der in Beispiel 2. beschrie- benen Polypropylenglykolätherdlcatbons-äuree werden unter Rühren 18,3 ml wässmige Kalilauge, 4,4normal, hinzugefügt,
und alsdann wird im Vakuum von 12 mm Hg bei 100 C :enlwäs#sert.
Zur Herstellung eines Schaumstoffes fügt man zu 1100 Gewichtsteilen obiger Kombination 1 Gewichts- teil Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität von 144h cSt. 20, C, 0,
5 Gewichtsteile permethyhexüesi Di- äthylenüi'amin und 60 Gewichmsteille Toluylendüso- cyanrat, die Isomeren Tolüy lehn 2,4- und Toluylen-2,6- düsocyanat <B>-im</B> Verhä lltns <B> & 0:
</B> 20 enthaltend, hinzu. Nach dem Vermischen, der Komponenten mit einem schnelltaufenden Rührwerk schäumt die Masse so- gleich auf und verfestigt sich im Verlauf von wenigen Minuten zu einem halbstarren Schaumstoff vom Raumgewicht 65 <RTI
ID="0010.0160"> kg/m3. Der Schaumstoff zeigt im Gegensatz zu einem solchen, der ohne permethylnertes Diäthylentfiamin hergestellt wurde, eine rein weisse Farbe. Kennzahl: 780.
Bei! Anwendung gleicher Stoffkombination wie vorstehend beschrieben, jedoch beim Einsatz von nur 401 Gewic'htsteiltn Toluylendüsocyana't, wird ein wei cher Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 60, kg/mä erhalten. In.
diesem Falle wird ein deut lich langsamerer Abbindevorgang beobachtet. Der Schaumstoff zeigt kerne Schrumpfung beim Abkühlen oder beim Kochen in Wasser.
Im Falle des Einsatzes vorn nur 4'0 Gewichtsteilen Tollüylendiisocyanat errechnet sich eine Kennzahl von 520.
<I>Beispiel 4</I> Zu 5001 Gewichtsteilen der i!n Beispiel 2 beschrie benem Pollyprapylenglykol'ätherdiica:rbonisäure werden unter Rühren 22,5 ml wässri'ge Kalilauge, 4,4normal, hinzugefügt, und alsdann wird im Vakuum von 12 mm Hg bei 10a0 C entwässert.
* Zur Herstellung eines Schaumstoffes fügt man zu 100 Gewichtsteilen obiger Kombilnati'on 15 Gewichts- teile :
dimerisierte Leinölfettsäure, Säurezahl <B>190,</B> 1 Gewichtsteil Dime mhylpolysiloxan mit einer Viskosi tät von 100 cS.t. 20 C, 0,5 Gewichtsteile permethy- kertes Diäthylentriamin und 80 Gewichtsteile Tolu- yl'en-diisocyanlat, die Isomeren Toluylen-2,
4-und! Tolu- ylen-2,6-d'üsocyanat im Verhältnis 65 : 3J5 enthaltend, hinzu. Nach dem Vermischen der Komponenten be ginnt die,
Masse aufzuschäumen und verfestigt sich zu einem starren Schaumstoff vom Raumgewicht 215 kg/m3. Dieser zeichnet sich trotz seines niedrigen Raumgewichtes durch eine gute Abriebfestigkeit aus. Die Poren desselben sind weitgehend geöffnet. Kein zahl: 660.
<I>Beispiel 5</I> Herstellung des Ausgangsmaterials 1022 Gewichtsteile Adiipinsäure werden mit 636 Gewichtsteilen Diiäthylengl@ykol' im Verlaufe von 15 Stunden bei 2100 C zuletzt im.
Vakuum von 12 mm Hg unter Abspaltung von 215 Gewichtsteilen Wassern ver- estert. Der entstandene Polyester hat eme Säurezahl von 82, eine Hydroxylzahl von 5 und eine Viskosität von 413.cP/75 C.
Zur Herstellung eines Schaumstoffes werden 8,0 Gewichtsteälb des Polyesters mit 20, Gewichtsteilen Aktivator, bestehend aus :
einem Gemisch von KalRum- oleat in Ölsäure mit der Säurezahl 130, 1 Gewichtsteil permethyliertem Diäthylentriamin sowie 8<B>1</B>0 Gewichts- teiMen Tolüylendüsocyan@at, die Isorneren Tol'uylen- 2,4- und Tol'uylen-2,6-diisocyanat im Verhältnis 6.5<B>:
35</B> enthaltend, intensiv vermischt. Die Mischung dem Komponenten schäumt langsam auf unter Ausbil dung eines starren Schaumstoffes mit Naturschwamm- struktur. Raumgewicht 36 kg/m3. Kennzahll: 4701.
<I>Beispiel 6</I> Herstellung des, Ausgangsmaterials 1200 Gewichtsteile .eines, PolYpropylenglykol- äthers (Mollgewicht 1200) werden mit 219 Gewichts- teilen Adippinsäure und 310,0 Gewichhsteflen diineri- sierter Leinölfettsäure im Verlauf von 16 Stunden bei 200 C,
zu'letz't im Vakuum von 12 mm Hg, verestert. Dabei scheidet sich an den Kolbenwandungen, die von der Reaktionsmasse nicht berührt wurden, freie Ad pinsäure ab, das Reaktionsgut hingegen zeigt keine Abscheidungen kristall !ner Adipinsäure. Säurezahl von 46,2, OH Zahl 2,6, Viskosität 322 cP/75 C und, 4200 cP/25 C.
EMI0011.0012
sowie 80 Gewichtsbeilen Toluylendiisocyanat, die Iso- meren Toluylen-2,4- und Toluylen -2,6-diisoeyanat im Verhältnis 65 :
35 enthaltend, intensiv vermischt. Die Mischung der Komponenten wird sogleich sahnig, beginnt- zu schäumen und verfes!agt sich im Verlauf von 2 Min. zu einem feinporigen halbstarren Schaum- stoff vom Raumgewicht 34 kg/m3.
<I>Beispiel 7</I> Herstellung des Ausgangsmaterials 1800: Gewichtsteile Pdlyäthylenglykol', (Molgewichb 6000) werden mit 584 Gewichtsteilen Adipinsäure im Verlaufe von 15 Stunden bei 200-205 C unter Nor maldruck unter Abspaltung von 1,08 Gewichtsteilen Wasser zu einem Polyester mi!t der Säurezahl 48,
einer OH-Zahl von 1,2 und- einer Viskosität von 583 cP/ 75 C und von 63-80 cP/25 C kondensiert.
Einen Schaumstoff erhält man aus diesem Poly ester, wenn 9@0 Gewichtsfieilt desselben mit 10 Ge- wichtsteilen Kahumoleab in, öls@äure (Säurezahl der Kombination 13i0), 1 Gewichtsteil Dimebhyllbenzy!1- amin und 80 Gewichtsteile Tol'uylendiisocyanat, die Isomeren Toluyi'en-2,
4- und Tol'uyllen-2,6=düsocyanat im Verh'älltnis 65 : 35 enthaltend, intensiv und, schnell vermischt werden. Die Mischung der Komponenten wird sahnig, beginnt zu schäumen und verfestigt sich im Verlauf von 1 Min.
zu einem halbstarren Schaum- sboff vom Raumgewicht 42 kg/m3. Der Schaumstoff zeigt nach dem Abkühlen geringe Schrumpfung. Kennzahl: 800.
<I>Beispiel 8</I> Herstellung des Ausgangsmaterials 1200 Gewichtsteile dimeaisierte Leinölfettsäure (Säurezahl 190) werden mit <B>600</B> Gewichtsteilen Pol'y- äthyl@e@nglykol (Molgewicht 600),
in 2-0 Stunden bei 200-24i5 C unter Abspaltung von 36 Gewichtsteilen Wasser zu einem Polyestzr (Säurezahl 64, OH-Zähl 0, Viskosität 710 cP/75 C und 12 5$'0 cP/25 C) kon densiert.
Zur Herstellung eines Schaumstoffes werden 80 Gewichtsteile des Reaktionsgutes mit 20 Gewichts teilen Kaliumoleat in Ölsäure als Aktivator, Säure zahl 130, 0,5 Gewichtsteilen permethyliertes Äthylen diamfn, 0,2 Gewichtsteilen eines Gemisches eines ver- zweigten,
und eifies linearen podymerhornofogen Phe- nylmmethylpolysiloxans der Formeln; Einen Schaumstoff erhält man aus diesem Poly ester, wenn 88 Gewichtsteile desselben mit 12 Ge wichtsteilen Kalfumoleat in Ölsäure, Säurezahl der Kombination 1341, <B>0,5</B> Gewichtsteilen permethyliertem Tetramethylendiamin, 0,
1 Gewichtsteile des in Bei spiel 6 beschriebenen Phenyl-methyl-polysil'oxansi so wie 100 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat, die Iso- meren Toluylen-2,4- und Toluylen 2,6-däsocyanat im Verhältnis <B>80:</B> 20 enthaltend, vermischt werden.
Es entsteht dabei augenblicklich eine sehr sahnige Reak- tionsmischung, die zu schäumen beginnt, und die sich im Verlauf von 1 Min.
zu einem feinporigen, halb elastischen Schaumstoff vom Raumgewicht 35 kg/m3 verfestigt. Dieser hab einen relativ hohen Anteil ge- schlossener Poren, was eine gewisse Schrumpfung des Schaumstoffes nach dem Abkühlen auf Raumbem- peraltur zur Folge hab. Kennzahl: 803.
<I>Beispiel 9</I> Herstellung des Ausgangsmaterials 10010 Gewichtstefe d!fmerisierte Leinfettsäure (Säurezahl 19,0), werden mit 3'0 ml einer etwa 50%igen wässrigen Kalilauge bei Raumtemperatur unter Rüh ren versetzt und anschliessend unter vermindertem Druck bei 100 C entwässert.
Das Umsetzungspro- dukt, enthaltend das Kaliumsalz der Polycarbon- säure, gelöst in genannter Polycarbonsäure, hat eine Säurezahl von 167.
Zur Herstellung eines Schaumstoffes werden 100 Gewichtsteile der Kaliumsalz enthaftenden Säure mit 0,5 Gewichtsteilen permethylliertem Diäthylentriamin, 0,2 Gewichtsteilen des in Beispiel 6 beschriebenen Phenylmethylpolysiloxans und 80 Gewichtsteilen Taluylendüsocyanat,
die Isomeren Toluylen 2,4- und Toluylen-2,6-düsocyanat im Verhälltnis 65<B>:35</B> ent- haltend, vermischt.
Die homogenisierte Mischung der Komponenten verfestigt sich: im Verlaufe von 8 Min. zu einem starren, feinporigen, sehr spröden, Schaumstoff vom Raumgewicht 45 kg/m3. Kennzahl: 271.
Wird bei sonst gleicher Schaumrezeptur mit 160 Gewichtsteilen To@luyiendüsocyanät, allso mit einer Kennzahl\ von 542, gearbeitet, so erhält. man unter star ker positiver Wärmetönung einen gleichfalls starren, äusserst spröden Schaumstoff vom Raumgewicht 18 kg/ms.
<I>Beispiel 10</I> Herstellung des Ausgangsmaterials <B>1314</B> Gewichtsteile Adipinsäure werden mit 821 Gewichtsteilen Diäthylenglykol, und 22,4 Gewichts- teilen Trimethylol#ropan unter Normaldruck im Ver laufe von 15 Stunden bei 200=205 C zu einem Poly ester (Säurezahl 80,2, Hydroxylzahl 1,8,
Viskosität 327 eP/75 C und<B>5870</B> oP/25 C} kondensiert.
Ein Schaumstoff wird aus diesem Polyester er halten, wenn 70 Gewichtsteile desselben mit 30! Ge- wichtsteilen Kaliumoleat in öl's@äure, Säurezahl! der Aktivatarkombination <B>130,</B> 1 Gewichtsteil Silconöl, und 80 GewichtsbeBen Toluylen 2,
4-d"nisocyanat ver- mischt werden. Die Mischung schäumt auf und ver festigt sich im Verlaufe von 2 Min. zu einem starren Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 34 kg/m3. Kennzahl: 450.
<I>Beispiel l l</I> <I>Herstellung des Ausgangsmaterials</I> 2000 Gewichtsteile linearer Polypropyieng#ly-kolL äther (Hydroxylzahl 56),
<B>197</B> Gewichtsteile Adipinr säure und 39e0 Gewichtsteile durch Polymerisation ue- gesätragter Leinölfetüsäure gewonnene palyfunktio= neNe Carbonsäure (Molekulargewicht <B>WO,</B> Säurezahl <B>190)</B> werden im Verlaufe von 12 Stunden,
die letz ten 6 Stunden unter vermindertem Druck von 150 mm Hg, bei 200-205 C unter Abspaltung von 36 Gewichtsteilen Wasser verestert. Der auf diese Weise gewonnene Polyester hab eine Säurezahl von 52, eine Hydroxylzahl. von 9,
eine Viskosität von 275 cP/75 C und\ von 3340 cP/25 C.
Zur Herstellung eines Schaumstoffes aus diesem Polyester werden 75 Gewichtsteile desselben) mit 25 Gewichtsteilen;
einer Aktivatorkombination aus einer Mischung des Kaliumsalzes polymerisierbez Leiüöl- fettsäure, gelöst in gleicher Leinölfeettsäure, Säurezahl der Kombination 127,<B>0,5</B> Gewichlsteile permethyli'er- tem Diäthylentriamin, 0,
2 Gewichtsteilen des in Bei spiel 6 beschriebenen Phenytmethylpol@silloxans sowie 100 Gewichtsteilen Toluylendilsocyannt, die Isomeren Toluylem-2,4-diisocyanat und Toluylenr2;6=din's.ocyar rat im Verhältnis 65 :
35 enthaltend, intensiv ver- nüscht. Die Masse beginnt gleich aufzuschäumen und verfestigt sich rin Verlaufe von 910 Sekunden zu einem halbstarren, feinporigen Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 40 kg/m3. Kennzahl: 690.
Um bei gleicher Schaumrezeptur einen Schaum stoff mit geringerem Raumgewicht von 29 kg/ms zu erzielen, werden noch 1,5 Gewichtst62lt Wasser mit- verwendet. Kennzahl!: 345.
Ein, gleichartiger Schaumstoff wird erhalten, wenn als. Aktivator das Salz einer quaternären Ammonium bare mit einer Carbonsäure eingesetzt wird, erhältllbh durch Neutmalisation von Di'benzyl-dimethyll-ammo- niumhydtoxyd, 62,4 % ig in Wasser,
mit einem Über- schuss pol@merfisierter Leinöifettsäure, Säurezahl der wasserfreien Kombination 153.
Die Schaums toff- rezeptur lautet wie folgt: 60 Gewichbsteile Polyester wie oben beschrieben, 40 Gewichtsteile quaternäres Ammoniumsetz, 0,5 Gewichtsteile permethyl!iertes Diäthylendamin, 0,5 Gewi'chrsteile der in Beispiel 12 beschriebenen organischen Sili'ciumverbi@ndung,
10!0 Gewichtsteille Toluylendiisocyanat, gleiches Iso- merenverhältnis wie oben.
Der Schaumstoff hat ein Raumgewicht von 3,2 kg/mg.
<I>Beispiel 12</I> 6\0 Gewichtsteile des in Beispiel 11 beschriebenen Polyesters mit 40 Gewichtsteilen einer Aktivatorkom- binat2on, bestehend aus einer Lösung des Kaliums ah res, polymerisierter Leinölfettsäure in gleicher Säure,
Säurezahl der Kombination 127, 1 Gewichtsteil eines Mischpolymeren aus einem Tri-alkoxypolysiloxan und einem Polyäthyienpropylengl'ykolmanoal'kyl@äth-er ge- mäss Beispiel 1 a der deutschen Auslegeschrift Num mer 1 0'40 251 sowie 140 Gewichtsteilen einer 9-0%igen. Lösung von 4,
4'-Diphenylmethan-diisocya- nat in. Chlorbenzol intensiv vermischt. Die sogleich sahnig werdende. Masse beginnt zu schäumen und ver festigt sich im Verlaufe von 21/.z Minuten zu einem starren Sc'haumsto'ff mit sehr gleichmässiger Poren strukfur ohne Schrumpfungserscheinungen. Raum-
gewicht <B>50</B> kg/m3. Kennzahl: <B>501.</B>
Bei zusätzlicher Verwendung von 1 Gewichtsteil Wasser in obiger Rezeptur und von 140 Gewichts- teilen 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (90 % ig in Tri- chlbrdnphenyT) wird ein Schaumstoff gleicher Art, je doch mit Raumgewicht 32 kg/m3, erhalten;
. Kenn@- zahl: 3<B>2</B>3.
<I>Beispiel 13</I> Herstellung des Ausgangsmaterials Es wird nach bekannter Verfahrensweise ein, Poly- ester hergestellt aus 12200 Gewichtsteilen linearem Polypropylenglykoläther (MolekuTargewicht 1200), 260 Gewichtsteilien Adipinsäure, 3,
00 Gewichtsteilen polymerisierter Leinölfettsäure (Mol'ekulargewicht 600, Säurezahl 190) und 25 Gewichtsteilen Trimethy- folpropan. Der Polyester hat eine Säurezahl von. 55,8, eine Hyd!roxylzahl von 1,5 und eine Viskosität von 373 cP/7'5 C und von 5016 cP/25 C.
Zur Herstellung .eines Schaumstoffes werden 65 Gewichbsteille dieses P@alyesiters, mit 35 Gewichtsteilen Ka!liumsalz pd'ymerisi@erter Fettsäure in gleicher Säure, Säurezahl, der Kombination 157, 0,3 Gewichtsteilen des in Beispiel 6 beschriebenen Phenyhnethylpoly- süoxane, 0,
5 Gewichtsteilen permethyliertemn Hexa- methylendia,min sowie 80 Gewichtsteilen Toluyl'en- dihsocyanafi, die Isomeren Toluylen-2,4-düsocya@nat und Toluyleri 2,6-diisocyanat im Verhältnis <B>80:
</B> 20 enthaltend, intens'i'v vermisch. Es entsteht ein fein poriger starrer Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 30 kg/m3. Der Schaumstoff hat nach 1i/2 Min. Abbind'ezeit bereits eine trockene Oberfläche und liesst sich nach weiteren 10 Min. zerschneiden. Kenn zahl!: 497.
<I>Beispiel 14</I> 60 Gewichtsteile eines verzweigten, durch Anlage- rung von Propylenoxyd an Trimethylolpropani gewon nenen Polypropyllenglykoläthers (Hydroxylzah'L 5'6)
werden mit 40 Gewichtstei'1!en einer Aktivatorkombina- tion aus dem Kaliümsalz po1!yrnerisierter Leihölfett- säure gelöst in gleicher Säure, Säurezahl der Kombi- nation 167,
1 Gewichtsteil de im! Beispiel 12 beschrie benen organischen Siliciumverbin tdun@g, '0,5 Gewichts- teilen permethyliertem Diäthylentriamin, 2 Gewichts teilen Wasser sowie 100 Gewichtsteilen ToluylenWiiso- cyanat, Isomerenverhälbis von Toluylen--2,
4-diiso- cyanat zu Tolüylen-2,,6-dnisocyanat wie 65 :35, in teRsib vermischt. Die Mischung der Komponenten be- ginät zu schäumen und verfestigt sich nach 2 Min. zu einem feinporigen halbstarren Schaumstoff vom Raumgewicht 29,5 kg/mss. Kennzahl: 275.
Ein weicher S'chaums'toff vom Raumgewicht 39 kg/m3 wird@ durch die folgende Kombination er- hailten 60 Gewichtsteile verzweigter Polypropylenglykol- äther, 40 Gewichtsteile Aktivatorkombination 1 Gewichtseif organischer Sili'ciu@mverbinölung, wie oben,
2 Gewichtsteilie Wasser, 0,5 Gewichtsteile permethyq#ertes Diäthylentriamin, 40 Gewichtsteile Toluylendhsocyanat, Isomerenverhältnis wie oben.
Die Nfischung der Komponenten bläht sich. im Verlaufe von 3 Min. zu einem Schaumstoff auf, der nach 1,5 Min. an der Oberfläche trocken ist. Kennzahl dieser Rezeptur ist 235.
<I>Beispiel 15</I> 60 Gewichtsteile eines linearen Polypropylengly- koläthers (Hyd'raxylzahl 150) werden mit 40 Ge- wichtstei3en einer Aktivatorkombination aus :
dem Ka- liums salz polymerisierter Leinölfettsäure gelöst in gleicher Säure, Säurezahl der Kombination 167, 1 Gewichtsteil der in Beispiel 12 beschriebenen, orga nischen S11iciumverbindurlg sowie 60 Gewichtsteilern Tol!uylendii'socyanat, Verhäl'tni's der Isomeren von Toluylen 2,
4- zu Toluylen 2,6-diisocyanat wie<B>80:</B> 20, intensiv vermischt. Die Mischung der Komponenten schäumt auf und verfestigt sich innerhalb von 2 ,'Min. zu einem oberflächentrockenen, feinporigen, starren Schaumstoff vom Raumgewicht 32 kg/m3. Kenn- za'h'l': 2313.
<I>Beispiel 16</I> 60 Gewichtsteile eines durch Anlagerung von Pro- pylenoxyd an Trimethylo'lpropan gewonnenen ver zweigten Polypropyl'englykoläthers (Hydroxylzahl270) werden mit 40 Gewichtsteilen einer Aktivatorkombi- nati'on. aus dem Kahumsal@z polymerisierter Leinöl- fettrsläure,
gelöst in gleichere Säure, Säurezahl der Korn- bination 167, 1 Gewichtsteil der in Beispiel 12<B>be-</B> schriebenen organischen Silliciümverbindüng, 0,5 Ge- wichtsteilen permethyliertem Äthylendiamin sowie 100 Gewichtsteilen Toluyl'endiisocyan;
at, Verhäfbni's der Isomeren von Toluyl$n-2,4- zu Tol'uylen#-2,6-d isocyan:at wie 65 : 3#5, intensiv vermischt.
Die sahnige Reaktnommischung beginnt sehr schnell zu schäumen und verfestigt sich nach 30 Sekunden zu einem ober flächentrockenen starren Schaumstoff vom Raum- gewicht 29 kg/m3. Kennlzahl: 270.
<I>Beispiel 17</I> 9'0 Gewich@tstefle eines durch Polymerisation von Propylenoxyd gewonnenen linearen Polypropylengly- kol"äthers (Hydroxylzahl 56) werden mit<B>10</B> Gewichts teilen einer Natriumalkoholarolösung aus linearem Polypropylen!glykoläther vom Molekulargewicht 1200, enthaltend 2,46g Natrium,
1(00 g Po@ypropylengly- koläther, 0,5 Gewichtsteilen der in Beispiel 12 be- schriebenen organischen Siliciumverbind'ung, 2 Ge- wichtsteffi;n Wasser sowie 100 Gewichtsteilen To- 1uyl'endiisocyanat, Isomerenverhältnis 6<B>5 :35,</B> inten siv vermischt.
Die Mischung verfestigt sich. unter Auf schäumen im Verlaufe von 1 Min. zu einem, feinpori gen starren Schaumstoff vom Raumgewicht 54 kg/m3. Kennzahl: 349.
Ein gleichartiger Schaumstoff wird unter Verwen dung eines verzweigten, durch Anlagerung von Pro pylenoxyd an Trimethylolpropan gewonnenen Poly- propyle'äglykoläthers (Hydroxylzahl 56) aus folgender Mischung erhalten:
95 Gewichtsteile verzweigter Polypropylenglykol- äbher, 5 Gewichtsteile Aktivator wie oben, 0,1RTI ID="0013.0240" WI="19" HE="4" LX="1140" LY="2105"> Gewichtsteil organische Silticiumvetbindung nach Beispiel 12, 3 Gewichtsteile Wasser, 100 Gewichtsteile Toluylendii-socyanat.
Der Schaumstoff hat ein Raumgewicht von 38 kg/m3. Kennzahl: 263.
EMI0014.0001
<I>Beispiel <SEP> 18</I>
<tb> Komponenten <SEP> 1. <SEP> 2. <SEP> 3. <SEP> 4. <SEP> 5. <SEP> 6. <SEP> 7.
<tb> A <SEP> 70 <SEP> 70 <SEP> 70 <SEP> 70 <SEP> 70 <SEP> 85 <SEP> 85
<tb> B <SEP> 30 <SEP> 30 <SEP> 30 <SEP> 30 <SEP> 30 <SEP> - <SEP> C <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 15 <SEP> 15
<tb> D <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5
<tb> E <SEP> 100 <SEP> - <SEP> - <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 120
<tb> F <SEP> - <SEP> 100 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> G <SEP> - <SEP> - <SEP> 140 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - In der Tabelle bedeuten A:
Ein durch Anlagerung von Propyl'enoxyd an Xy1it gewonnener verzweigter Palypropylenglykoläther (3,2 % OH, Viskosität 397 cP/25 Q.
Bi: Kallumsal'z polymerisierter Leinölfettsläure, gelöst ihgleicher Säure, Säurezahl der Kombination 167.
C: Linearer Polypropylenglykdläther, HydtoxyIzahl 56, mit 0,87 Gewichtsteilen als Alkohol'at gebun- denem Natrium pro 100 Gewichtsteilen Polypro- pylengfykoläther.
EMI0014.0029
1. <SEP> 2'.. <SEP> 3. <SEP> 4. <SEP> 5. <SEP> 6.
<SEP> 7.
<tb> RG <SEP> kg/nz3 <SEP> 28 <SEP> 58 <SEP> 61 <SEP> 31 <SEP> 31 <SEP> 69 <SEP> 47
<tb> Kennzahl <SEP> 256 <SEP> 492 <SEP> 431 <SEP> 334 <SEP> 252 <SEP> 336 <SEP> 304 <I>Beispiel</I> h9 70 Gewichtsteile Ricinusöl werden mit <B>30</B> Ge- vrichtsteilen Kaliümoleat in Ölsäure, Säurezahl der Aktivatorkombination 130, 0,
2 Gewichtsteilen der in Beispiel 12 beschriebenen organischen Siffciumver- bindung und 1210 Gewichtsiteilen Toluylen 2,4-diiso- cyanat vermischt. Es entsteht in gemässigter Reaktion ein feinporiger Schaumstoff,
der nach etwa 14 Mi'n. eine trockene Oberfläche zeigt. Des starre und, gpräde Schaumsitoff hat ein Raumgewicht von 45 kg/m3: Kennzahl: 415.
<I>Beispiel 20</I> Nach der in der deutschen Patentamneldun#gNum- mer F 24 54:0 IVb/39b beschriebenen Arbeitsweise wird aus 7'0 Gewichtsteilen linearem Polypropylen- glykol,äther (Hydroxylzahl 56) und insgesamt 29 Ge wichtsteilen Toluylendiislocyanat, Isomerenverhältnis 65<B>:
3,5,</B> ein isocyanathaläges Voradidukt (NCO-Ge- halt 10,4 %, Viskosität 7290 cP/25 C) hergestellt, <B>100</B> Gewichtsteile dieses Voraddüktes werden mit 40 Gewichtsteilen Toluylendiisoeyanat, Isomerenverhält- nis wie oben,
vermischt und ergeben nunmehr ein iso- cyanathalfti'ges Voraddukt mit einem NCO-Gehalt von 21,2%.
Zur Herstellung eines Schaumstoffes werden 80 Gewichtsteile des beschriebenen isocyaniathaltigen Voradduktes mit 0,12 Gewichtsteilen der in Beispiel D: Organische Siliciumverbi'ndung gemäss Beispile'112. E: Toliuyltndiisocyanat, Isomerenverhältni@s 80:20. F: Toluyl'en-2,4-d#iisocyanat.
G: 4,4'Diphenylmefihan-düsocyanat, 90%ig in Chlor- be & o2.
Beim Vermischen der Komponenten beginnt die Verschäumungsreakton. Bei Steigzeiten von etwa 2 Min. resultieren oberflächentrockene, starre Schaumstoffe mit folgenden Raumgewichten, und Kennzahlen:
12 beschriebenen. organischen Siliciumverbindung, und mit 20 Gewichtsteilen einer Aktivatorkombinaton aus den, Kahumisalz pol!ymeirisierter Leinölfettsäure gelöst ü# gleicher Säure, Säureza'hfI :
der Kombination 167, schnell und', !ntensiv vermi'sc'ht. Die Reaktionsmischung schäumt sofort auf und verfestigt sich unmiÜhtelbar ,darauf zu eitern h albedasfiischen Schaumstoff vom Raumgewicht 3C: Kennzahl: 606.
<I>Beispiel 21</I> 70 Gewichtsteile eines Palybu'tylien)glykoläthen (HydToxylzahl 94,6, Viskosität 20,1 cP/7'5 C und 2006 cP/25 C) werden mit 3'0 Gewichtsteilen einer Aktivatorkombinatibn aus dem Kaliumsatz polymeri- sierter Leinölfettsäure,
gelöst in gleicher Säure, Säure zahl der Kombination 157, 0,2 Gewichtsteilen der- in Beispiel 12 beschriebenen organischen Silici'umvefhin- ddnig sowie 1:
,00 Gewichtsteilen Toduylen-2,4-diiso- cyanat vermischt. Die Reaktionsmasse -beginnt zu schäumen und verfestigt sich nach einer Steigzeit von 11/2 Min. zu einem feinporigen halbstarren Schaum- Stoff mit einem Raumgewicht von 40 kg/m3. Kenn zähl: 522.
Ein gleichartiger Schaumstoff mit einem Raum gewicht von 27 kg/m3 wird erhalten durch Zusam- mennischen von 70 Gewichtsteilen des beschriebe nen Polybutyisnglykoläthers, 30 Gewichtsteilen einer polymeren Linolens@äure (Mdlekulargewicht <B>600,</B> Säurezahl, 190),
1 Gewichtsteil permethyliertem Di- äthyl'erntri'aminr, 0,5 Gewichtsteilen der in Beispiel 12 beschriebenen organischen Sili'ciumverbindung, 7 Ge- wichtsteile einer 17%igen Kaliumhydroxydlösung in Benzylalkohol - Methylalkohol, Mischungsverhältnis der Allroholle 3 :
1 und 100 Gewichtsteilen ToluyI'en- dhsocyanat, Mischungsverhältnis von Toluylen 2,4 zu Toluylen2,6-diisocyan@at wie<B>65:</B> 35. Die Kenn- zahl: dieser Kombination berechnet sich zu 375.
<I>Beispiel 22</I> 70 Gewichtsteile eines durch Anlagerung von Pro pyl'enoxyd an Trimethylolpropan gewonnenen ver- zweigten Polypropylenglykofäthers (HydroxylzahT 56) werden mit 3'.0 Gewichtsteilen polymerisierter Leinöl- fettsäure (Molekulargewich't 600, Säurezahl, 190), 5 Gewichtsteilen permethylierfiem Diät'hylentriamin,
0,2 Gewichtsteilen der in Beispiel 12 beschriebenen organischen Sil'iciumverbindu'ng, 5 Gewichtsteilien Me- thyl'alkoh o1 sowie 8:0 Gewichtsteilen Tofhylern-2,4- düsocyanat vermischt.
Die Reaktionsmasse beginnt zu schäumen und verfestigt sich im Verlaufe von 2-1/2 Min. zu einem starren Schaumstoff vom Raum= gewwzcht 44-4 kg/m3. Kennzahl: <B>280.</B>
Ein ähnlicher Schaumstoff wird erhalten, wenn an Stelle dies Methylal#kohols der Car'bami'dsäuremethyl- ester aus Toluylen-2,4-dhsocyanat und Methyllalkohol eingesetzt wird.
Der Schaumvorgang verlangsamt sich, das Raumgewicht dies Schaumstoffes beträgt 89 kg/m3. <I>Beispiel 23</I> 1,00 Gewichtsteile des in Beispiel 11 beschriebe- nen Polyesters werden mit 1'0 Gewichtsteilen Zihk- stearat, 5 Gewichtsteilen permethyliertem Diäthylen- t'riamin, 0,
5 Gewichtsteilen der in Beispiel 12 be schriebenen organischen Siliciümverbihdunig und: 80 Gewichtsteilen Toluylenr-2,4-dnisocyaniat vernascht. In gemässigter Reaktion bildet sich unter Aufblähen der Reaktionsmischung im Verlaufe vorn 1,0 Min. rin grobpoäger Schaumstoff. Raumgewicht 6,9 kg/m3. Kennzahl: 845.
<I>Beispiel 24</I> 8,0 Gewichtsteile Polyester gemäss Beispiel 11, 20 Gewichtsteile polymerisierte Leinölfettsäure, Mole- kularb wicht 60,0, Säurezahl, 190, 20 Gewichtsiteil'e 4-Chlor-2-nitro-phenognatrium, 2 Gewichtsteile per methyliertes Diräthylentriamn, @0,
2 Gewichtsteile orga- nischer Silibiumvezbihdung gemäss Beispiel 12, 100 Gewichtsteile Toluylendnsocyarnat, Isomerenverhäl't- nis <B>80:</B> 20 werden homogen vermischt. Es entsteht in schneller Reaktion ein nach Lagerung gelblich gefärb ter halbstarrer Schaumstoff vom Raumgewicht 2'4 kg,/m3. Kennzahl: 741.
<I>Beispiel 25</I> 60 Gewichtsteile eines durch Anlagerung von. Pro- pyIienoxyd an Trimethylolpropan gewonnenen ver zweigten Polypropyleneykoläthers (Hydroxyhabil 56) werden mit 40 Gewichtsteilen einer Akti'vatorkombi- nation aus dem Kaliumsalz polymerisierter Leinöl- fettsäure gelöst in gleicher Säure,
Säurezahl: der Kom- bination 167, 2 Gewichtsteilen permethyliertem Di- äthyleniriamin, 0,5 Gewichtsteilen der in Beispiel 12 beschriebenen organischen Siliciumverbindung sowie 1'20 Gewichtsteilen 4,4'-Diphenylmethandü'sdcyanat, 90%ig in Chlorbenzol,
vermischt. Die Reaktions masse beginnt zusteigen und verfestigt sich im Ver laufe von. 2 Min. zu einem feinporigen starren Schaum- st'off mit einem Raumgewicht von 47,5 kg/m3. Kenn- zahl: 441.
Beim Einsatz eines linearen Pol!ypropylenglykol= äthers gleicher Hydroxylzahl an Stelle des oben genannten verzweigten Typs entsteht ein gleichartiger Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 46 kg/m3. <I>Beispiel 26</I> 30 Gewichtsteile des in Beispiel 11 beschriebenen Polyesters werden mit 20 Gewichtsteilen einer Akti- vatorkombination aus dem K <RTI
ID="0015.0189"> äumsal:z polymerisierter Leinölfettsäure in gleicher Säure, Säurezahl der Kom- bination 127, 1 Gewichtsteil permethyliiertein Diäthy- lentriamin und 0,2 Gewichtsteilen organischer Sili- ciumverbindung gemäss Beispiel 12 vermischt und auf eine Temperatur von 70 erwärmt.
Zu dieser Mi schung fügt man 150 Gewichtsteile einer auf gleiche Temperatur vorgewärmten 75 % igen Äthylacetat- Lösung des unten angegebenen Pol#isocyanats (NCO- Gehalt 14 %)
hinzu. Nach dem Vermischen aller Re- aktionspartner beginnt die Mischung aufzuschäumen und verfestigt sich im Verlaufe von 10 Min. zu einem starren Schaumstoff vorn Raumgewicht 44,
5 kg/m3. Das Polyisocyanat wird erhalten durch Umsetzung von 1 Mol Trimethylalpropan mit 3 Mol ToluyIen- 2,4-diisocyan.at.
<I>Beispiel 27</I> 1,00 Gewichtsteile einer Mischung aus 60 Ge- wichbsteilen > eines linearen Polypropylenglykol'äthers (HydroxyLahl 56) und 40 Gewichtsteilen einer durch Po'l@merisation von Leinölfettsiäure gewonnenen Poly- carbonsäure (Säurezahl 19,0) und 0,
3 Gewichtsteilen der in Beispiel 12 beschriebenen organischen Silicium- verbindung (diese Mischung wird als Komponente I bezeichnet) werden mit 6 Gewichtsteilen eines Akti- vatorgemisches aus 16,7 % Kaliumhydroxyd, 16,7 % permethyliertem Diäthylentriamin und 66,6 % Methyl alkohol (Komponente II)
bei Normaltemperatur ma schinell homogenisiert durch Injektion der Kompo nente II 'rin den laufendem Strom der Komponente I.
Die weitere Vermischung des :erhaltenen Gemisches aus. den Komponenten I und II mit 100 Gewichüstei- len Toluylendiisocyanat, Isomerenverhältni's <B>80:</B> 20, erfolgt bei Raumtemperatur durch Injektion, des Toluylen:
diisocyanats in- den laufenden Strom der Kombination aus I und 1I. Das bei einer Mischdürch- gangszeit von etwa i/oo Sek. gewonnene reaktions- fähige Gemisch ist zunächst eine ziemlich klare Flüs sigkeit, die nach etwa 3-5 Sek.
zu schäumen beginnt und sich im Ver'l'aufe von etwa 20-3,0 Sek. zu einem halbstarren Schaumstoff (Raumgewicht 21 kg/m3)1 ver- fege.
Der Schaumstoff zeigt dann eine trockene Oberflüche. Nach dem Abkühlen lässt er sich sägen, schneiden oder anderweitig bearbeiten. Diese Kom- bii-ation ist besonders für Isolierzwecke geeignet, mit ihr fassen sich vorgegebene Hohlräume einwandfrei füllen.
<I>Beispiel 28</I> 70 Gewichtsteile eines durchAulagerungvonPropy- lenoxyd an Pol'yäthylenglykol (Molekulargewicht 3000 gewonnenen linearen Polyäthers (Hydzoxylzahf 5"6) werden mit 3,
0 Gewichtsteilen .einer Aktivatorkombi= na'tnon aus dem Kaliumsatz pol@merisiearLr Leinöl-
EMI0016.0034
<I>Beispiel <SEP> 29</I>
<tb> 1. <SEP> 2. <SEP> 3. <SEP> 4.
<SEP> 5.
<tb> A <SEP> 60 <SEP> 50 <SEP> 40 <SEP> 20 <SEP> B <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 100
<tb> C <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 80 <SEP> D <SEP> 40 <SEP> 50 <SEP> 60 <SEP> - <SEP> E <SEP> 150 <SEP> 150 <SEP> 150 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> F <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5
<tb> H20 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP> 2,0
<tb> Raumgewicht <SEP> kg/m3 <SEP> 35 <SEP> 30 <SEP> 32 <SEP> 54 <SEP> 44
<tb> Kennzahn <SEP> 379 <SEP> 395 <SEP> 415 <SEP> 281 <SEP> 255 A:
Durch Anlagerung von Äthyl'enoxyd, (45 915> und Propylenoxyd (55 lö) an ÄthylenäiamIn erhaltener verzweigter Polyäther (Molekulargewicht 750, OH Zahl 298).
B: Polyäthier wie A (Moliekulargewicht 1750, OH Zahl 128).
C: Linearer Polypropylenglykoläther (Molekular- gewiicht 2000, OH Zah! 56).
D: Durch Polymerisution von Leinölfdttsäure gewon nene Polycarbonsäure (Molekulargewi'cht 600y. E: Toluylendfü'socyanat, weiches die Isomeren To- luylen-2,4- und Toluylen 2,6-diisocyanat itn Ver hältnis<B>65: 315</B> enthält.
F: In Beispiel 12 genannte organische Siäciumver- bindungen.
Die Komponenten werden in! den angegebenen Mengen vermischt. Die Mischung beginnt alsbald auf zuschäumen. Die Reaktionsmasse verfestigt sich 1n nerhalb 1-2 Min. zu einem oberflächentrockenen, halbelastischen Schaumstoff.
<I>Beispiel 30</I> 25- Gewichtsteile eines linearen Polypropylengly- koläthers (Molekulargewkht 2000, Hydroxyl'zahm 56) werden mit 25 Gewichtsteilen einer dünensierten Linolensäure (Molekul'argewiicht 6'00), 50 Gewichts- teilen eines verzweigten, aus 1,4 Mai Adipiusäure,
1 Mol Hexantriol und 1 Mod1,3=Butylenglykol ge- fettsäure, gelöst in gleicher Säure, Säurezahl der Kom- b'inlation 16,5, 0,5 Gewichtsteilen der in Beispiel 12 besehrebenen organischen Silici'umverbinidün'g und 1100 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat,
Isomerenver- hältns Toluyfen-2,4- zu Toluylen-2,6-dvisocyanat <B>65: 36,</B> vermischt. Die Mi'sc'hung beginnt aufzuschäu men und verfestigt sich zu einem halbstarren, fein porigen Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 32,6 kg/mss. Nach Ablauf von 1 Min., vom Zeitpunkt der Vermischung der Kompoinenten an gerechnet,
zeigt der Schaumstoff bereits eine nicht mehr klebrige Oberfläche. wonnenen Polyesters (Hydroxylzahl 180), 2 Gewichts teilen einer 17 % igen Kalrumhyd!roxydlbsun'g in, Ben- zyllalkahol-Methyla'lkoho'1 (3 :
1), 1 Gewichtsteil per- methy'li'ertem Aminoäthylpiperaziin, 0,3 Gewichtstei len der in Beispiel 12 genannten organischen Silicium.- verbitdung und! 10.0 Gewichtsteilen Toluylendiis@ocya- nat, Mischungsverhältnis vorn Toluylien-2,4- zu To- luy#l'et-2,
6-diisocyanat <B>65:</B> 35, vermischt. Die sahnige Mischung dler Komponenten beginnt sogleich aufzu schäumen und verfestigt sich inn Verlaufe von 2 Min.. zu einem starren Schaumstoff (Raumgewicht<B>30</B> kg/m3) sehr gleichmässiger Porenstruktur und guter Abrieb- festigkei't. Kennzahl: 389.
<I>Beispiel 31</I> 60 Gewichtsteile eines gemäss deutscher Auslege- schrift Nr. <B>1039</B> 232, Beispiel 2, aus T'hiodiglykol und Triäthylenglykol hergestellten Polythioäthers (Hy- droxylzahl 53)
werden mit 40 Gewichtsteil(en einer Kombi'nati'on dies Kaliümsalkes von polymerisierter Leinölfettsäure, gelöst in gleicher Säure, Säurezahl der Kombination 165, 1 Gewichtsteil permethyliertem Diäthylentriamin, 0,
5 Gewichtsteilen der in Beispiel 12 genannten organischen Siliciümverbi!ndung und 1'00 Gewichtsteilen Täluylendü@socyaniat, Verhältnis der Isomeren Tofuylen-2,4- zu Toluylien-2,6.diiso- cyania't wie 65 :
35, vermischt. Die Reaktionsmischung wird sogleich sahnig, beginnt aufzuschäumen und ver- festigt sich nach Ablauf von 2 Min. zu einem starren feihporigen Schaumstoff (Raumgewicht 30 kg/m3). Kennzahl: 59-6.
<I>Beispiel 32</I> Herstellung dies Ausgangsmaterials In einem Rühxwerkskessel aus rostfreiem Stahl, mit am Rührer befestigten Zinnplatten im Gesamt gewicht von 160 Gewichtsteilen, werden 5110 Ge wichtsteile Adipin-säure,
4178 Gewichtsteile Diäthy- lenglykol und 52 Gewichtsteile Trimethylol'propyn während 23 Stunden auf 200 C, die letzten 5 Stun den im Vakuum von 15 nimm Hg, erhitzt. Während dieser Zeit werden 1260 Gewichtsehe Wasser ab gespalten unter Bildung ein-es Polyesters (Säurezahl 1,3, Hyd'.roxylzahl 75, Viskosität<B>62510</B> cP/25 C,
Ge- hak an gelöstem Zinn 0,008 %).
Aus diesem verzweigten Polyester wird ein Schaumstoff erhalten durch Vermischung von 100 Gewichtsteilen desselben mit 2 Gewichtsteilen, Was ser, 0,5 Gewichtsteilen der in Beispiel 12 beschriebe nen organischen S.iliciumverbhvdung,
3 Gewichtsteilen einer 17 % igen Kakumhydroxydlösung in einem Ben- zylalkoh dl-Methyliafikohol-Gemdlsch (3 :
1) und 100 Gewichtsteilen Toluyle@udxisocyanat, Misichungsver- häl'inis von Toluy!lönr2,4- zu Toluylen-2,6-düsocyanat
EMI0017.0070
<I>Beispiel <SEP> 34</I>
<tb> 1. <SEP> 2 <SEP> 3.
<tb> A <SEP> 100 <SEP> 70 <SEP> B <SEP> - <SEP> - <SEP> 100
<tb> C <SEP> - <SEP> 30 <SEP> D <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> E <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5
<tb> F <SEP> 3 <SEP> 6 <SEP> 6
<tb> G <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> Raumgewicht <SEP> kg/m3 <SEP> 62 <SEP> 25,5 <SEP> 25
<tb> Kennzahl <SEP> 840 <SEP> 469 <SEP> 322 A:
Durch AnIagerung von 1 Moll Hexahyd'rophthalh säureanhydri'd' an 1 Moleines linearen Pollypro- pylenekoIäthers (Molekulargewicht 200'0) ge- wonnenes Addukb (Säurezahl 28, OH Zahl 28, Viskosität 90 cP/75 C).
B: Durch Anlagerung von; 0,75 Moll Hexahydro- phthalsäureanhydrid an 1 Moll Polybutylenglpkol Mdekulargewicht 580) gewonnenes Ad'dukt (Säurezahl 62, Hyd'roxylzahl 97, Viskosität 1293 oP/250 C).
C: Durch Polym@erisation von I:inol@ensäure gewon nene Polycarbonsäure (Molekulargewicht 600, Säurezahl 190)-.
D: Gemisch der Isomeren Toluylem2,4- und To- luyien-2,6-düsocyanat im Verhältnis 65<B>:35.</B>
E: In Beispiel! 12 genannte organische Siliciumver, . bfndung. wie<B>80:</B> 20. Unmittelbar nach dem Zusammengeben der Komponenten beginnt die Mischung aufzuschäu men und verfestigt sich zu -einem starren Schaumstoff (Raumgewicht 23 kg/m3). Kennzahl: 38,0.
<I>Beispiel 33</I> Herstellung dies Ausgangsmaterials 1660 Gewichtsteile eines durch Pollymerisation von Propylenoxyd gewonnenem linearen Polypropylengly- ko @äbhsrs (Molekulargewicht 415, Hydroxyllzzahl 270)
werden mit 730 Gewichtsteilen Adipinsäure bei 200 C im Verlaufe von 119 Stunden unter Bildung eines Polyesters (Säurezahl 56, Hydraxyl@zahll@ 17, Vis kosität 3190 cP/25 C) verestert.
Zur Herstellung eines Schaumstoffes werden 100 Gewichtsteile dieses Polyesters n3it 0,3 Gewichtsteilen der in Beispiel 12 beschriebenen organischen Silicium- verbindung, 5 Gewichtsteilen einer 17 % igen Kalium hydroxydlösung in Benzylalkohol - Methylallkohal (3 :
1) und 1,00 Gewichtsteilen Toluylen@2,4-düsocya- nat vermischt. Die Mischung beginnt sogleich aufzu schäumen und verfestigt sich im Verlaufe von 2 Min. zu einem schrumpfungsfreien starren Schaumstoff (Raumgewicht 28 kg/m3). Kennzahl: 600. F: 17 % ige Kaliumhydroxydlösung in Benzylalkohol- Methylalkohol (3 : 1).
G: Pemnethyliertes D'iäfihylenitriamin.
Werden die Komponenten in den angegebenen Mengenverhältnissen zusammengegeben, so beginnt die homogenisierte Mischung aufzuschäumen und ver festigt sich zu feinporigen starren Schaumstoffen, die sich für Isolierzwecke hervorragend eignen.
<I>Beispiel 35</I> 10'0 Gewichtsteile Komponente A werden mit 100 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat, Isomerenverhält nis 65 : 35, und 2 Gewichtsteilen einer 17 % igen Ka lium @ydroxydlösung in Benzyl-alkohol-Methylalkohal mit den unten angegebenen Gewich!tstei'1en Treibmittel 3: 1 A-I vernetzt.
In allen Fällen schäumen die Reaktri'onsgemisch@e nach dem Zusammenrühren der Komponenten sofort auf und verfestigen sich im Ver laufe von 1-2 Min. zu starren Schaumstoffen mi't den angegebenen Raumgewichten. Die Schaumsitoffe A-D und, H zeigen einen reinweissen Kern,
während die restlichen mehr oder weniger starke bräunhähe Kern verfärbungen aufweisen. Alle Schaumstoffe haben eine gleichmässig feine Porenstruktur.
Die Komponente A ist eine Mischung aus 70 Ge- wichitsteilen eines Polyesters aus 3 Mol Polypropylen- glykol((OH Zahl 270)- und 2 Mol Adipinsäure (Säure zahl 2, OH-Zahl 84), 310 Gewichtsteilen eines Poly- esters aus 2 Mo9:
Phthalsäureanhydriid, 1 Moli Adipin- säure, 1 Mo1 Ölsäure und 5,3, Mo1 Trimethyllolpropan (OHLZahl 353, Säurezahl 0,5), 1 Gewichtsteil( per- methyliertem Diäthylentriami@n und, 0,
3 Gewichtstelen der in Beispiel 12 genannten organischen Siliziumver- bindüng. Kennzahl:
<B>3158.</B>
EMI0018.0062
Treibmittel <SEP> Raumgewicht
<tb> Gewichtsteile <SEP> kg/m3
<tb> A <SEP> Trichllorfluormethan <SEP> 20 <SEP> 26
<tb> B <SEP> 1,1 <SEP> Dichloräthylen <SEP> 13 <SEP> 30
<tb> C <SEP> n <SEP> Propylchlorid <SEP> 11 <SEP> 2.8
<tb> D <SEP> 1,2-Dichloräthylen <SEP> 13 <SEP> 29
<tb> E <SEP> Trichloräthylen <SEP> 19 <SEP> 40
<tb> F <SEP> 1,2 <SEP> Dichlorpropan <SEP> 16 <SEP> 38
<tb> G <SEP> Tetrachlormethan <SEP> 20 <SEP> 36
<tb> H <SEP> n-Butylehlend <SEP> 13 <SEP> 26
<tb> I <SEP> 1,2 <SEP> Dichloräthan <SEP> 14 <SEP> 35
<tb> <I>Beispiel <SEP> 36</I>
<tb> Komponenten <SEP> 1. <SEP> 2. <SEP> 3. <SEP> 4.
<tb> A.
<SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> Anisol-2,4-diisocyanat <SEP> 100 <SEP> - <SEP> - <SEP> m-Phenylendiissocyanat <SEP> - <SEP> 100 <SEP> - <SEP> p-Phenylendiisocyanat <SEP> - <SEP> - <SEP> 100 <SEP> Toluylen-2,4-diisocyanat <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 100
<tb> B <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> C <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 1
<tb> Phthalimidkalium <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 10
<tb> Raumgewicht <SEP> des
<tb> Schaumstoffes <SEP> kg/m3 <SEP> 23 <SEP> 24 <SEP> 33 <SEP> 38
<tb> Kennzahl <SEP> 387 <SEP> 537 <SEP> 568 <SEP> 588 Werden die in der Tabelle genannten Komponenr teni miteinander vermischt,
so werden starre Schaum stoffe mit den, angegebenen Raumgewichten nach einer Abbindezeit von wenigen Minuten erhalten. Die bei Raumtemperaturen festen Di'isocyanate werden vor der Vermisehung mit den übrigen Komponenten zuvor aufgeschmolzen.
Es bedeuten: A: Mischung aus 6'0 Gewichtste'ül en eines hinearen PolypropylenglykoI@esiters (OH-Zahl 56), 40 Ge wichtsteilen dimerisierter Linolensäure, Säurezahl 19'Q und 0,
3 GeVSiChtsieilen der in Beispiel 12 ge- nannten organischen Sillziurnverbiüdun#g. Säure- zahl der Mischung 78, Viskosität 1240 eP/25 C.
B: 17 % ige Kaliumhydroxydlösung in Benzyl,alkohol und Methylalkohol((3 : 1).
C: Pürmethylieztes Diäthylentriamin. <I>Beispiel 37</I> 100 Gewichtsteile einer Mischung aus 80 Ge wichtsteilen eines linearen Po#liypropyien)glykaläthers (OH-Zahl, 93<B>)</B> und 20 Gewichtsteilen eines Styroh Alllylalkohol - Mischpolymerisats (Molekulargewicht 115,0, OH Zahl 252),
Viskosität der Mischung 138i0 cP/25 C, werden mit 1 Gewichtsteil 17 % iger Kakumihydiroxydlösung in B,enzylalkoho1-Methylalko- hol (3<B>:
1),</B> 0,3 Gewichtsbeilen der in Beispiel 12 be- schriebenen organischen Siliziumverbindung, 0,75 Ge wichtsteilen permethyliertem Di.äthyllentriamin, 2,5 Gewichtsteilen Wasser und <B>WO</B> Gewichtssteilen To- luylenEsocyanat, Isomerenverhältnis 65:35, ver mischt.
Die Mischung wird sogleich sahnig und beginnt aufzuschäumen unter Bildung eines starren Schaum stoffes mit gleichmässiger sehr feiner Porenstruktur (Raumgewicht 36 kg/m3). Der Schaumstoff zeigt eine besonders gute Abriebfestigkeit. Kennzahl: 224.