DE102007054003A1 - Polyurethane-elastomer obtained by reacting 1,5-naphthalene diisocyanate and polysuccinate polyol and converting the obtained isocyanate-prepolymer with chain elongator, useful as polyurethane molded part or coating - Google Patents
Polyurethane-elastomer obtained by reacting 1,5-naphthalene diisocyanate and polysuccinate polyol and converting the obtained isocyanate-prepolymer with chain elongator, useful as polyurethane molded part or coating Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Polyurethane (PUR) basierend auf 1,5-Naphthalindiisocyanat (NDI) und Bernsteinsäurepolyestern sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.The The present invention relates to polyurethanes (PUR) based on 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI) and succinic acid polyesters and a process for their preparation.
PUR auf Basis von 1,5-Naphthalindiisocyanat (z. B. Desmodur® 15, von Bayer MaterialScience AG) sind lange bekannt und werden unter dem Handelsnamen Vulkollan® bevorzugt in hochwertigen Anwendungen kommerziell vermarktet. Vulkollane® zeichnen sich hierbei dadurch aus, dass sie neben exzellenten mechanisch-dynamischen Eigenschaften auch hervorragend bezüglich des Dauergebrauchsverhaltens verglichen mit vielen anderen Werkstoffen abschneiden. Auch das Quellungsverhalten in vielen organischen Lösungsmitteln liegt auf einem bemerkenswert günstigen Niveau.PUR based on 1,5-naphthalene (z. B. Desmodur ® 15 from Bayer MaterialScience AG) have long been known and are commercially marketed under the trade name Vulkollan ® preferred in high-quality applications. Vulkollane ® distinguish themselves here by their excellent mechanical-dynamic properties as well as their outstanding durability compared to many other materials. Also, the swelling behavior in many organic solvents is at a remarkably low level.
Die
Verwendung von NDI zur Herstellung von Gießelastomeren
ist ebenfalls bekannt und z. B. in
Aus
Eine ganz besondere Herausforderung stellen in diesem Zusammenhang Druckfarben dar. Insbesondere beim Siebdruck, bei dem eine aus einem elastischen Material gefertigte Rakel permanent mit Druckfarben in Kontakt steht und dabei gleichzeitig mechanisch beansprucht wird, ist ein Material wünschenswert, das beiden Anforderungen in besonderer Weise gerecht wird.A In this context, printing inks pose a particular challenge In particular, in screen printing, in which one of an elastic Material manufactured squeegee is permanently in contact with printing inks and at the same time mechanically stressed, is a material desirable, the two requirements in a special way does justice.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, PUR-Materialien zur Verfügung zu stellen, die gegenüber den bisherigen Systemen ein verbessertes Quellungsverhalten, insbesondere in Druckfarben aufweisen und ansonsten mindestens gleichwertige Eigenschaften im Vergleich zu konventionellen Systemen zeigen.task The present invention was therefore to PUR materials available to provide, compared to the previous systems an improved Swelling behavior, especially in printing inks and otherwise at least equivalent properties compared to conventional Show systems.
Konventionelle Systeme in diesem Zusammenhang sind im Wesentlichen solche, die als langkettige Polyolkomponente Polyadipatpolyester und als Vernetzer zumeist kurzkettige Polyole mit zwei oder drei Hydroxylgruppen enthalten.conventional Systems in this context are essentially those that as a long-chain polyol component polyadipate polyester and as a crosslinker usually contain short-chain polyols having two or three hydroxyl groups.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass Polyurethane dann ein besonders günstiges Quellungsverhalten, insbesondere auch in Druckfarben aufweisen, wenn bei ansonsten gleichen Rezep turbestandteilen anstatt der Polyadipatpolyole Polysuccinatpolyole, (Polyester der Bernsteinsäure) verwendet werden.Surprisingly It was found that polyurethanes then a particularly favorable Swelling behavior, especially in printing inks, if at otherwise the same recipe turbine components instead of the polyadipate polyols Polysuccinatpolyole, (polyester of succinic acid) used become.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher PUR-Elastomere auf Basis 1,5-Naphthalindiisocyanat (A), Polysuccinatpolyolen mit Molmassen von 500 bis 5000 Da und mittleren Funktionalitäten von 1,95 bis 2,25 (B) und kurzkettigen Hydroxylgruppen aufweisenden Kettenverlängerern mit Molmassen von 62 bis 450 Da und Funktionalitäten von 2 bis 3 oder Wasser (C).object The present invention therefore PUR elastomers based on 1,5-naphthalene diisocyanate (A), polysuccinate polyols having molecular weights of 500 to 5000 Da and average functionalities from 1.95 to 2.25 (B) and short chain Hydroxyl-containing chain extenders with molecular weights from 62 to 450 Da and functionalities from 2 to 3 or Water (C).
PUR-Elastomere, insbesondere Gießelastomere auf Basis 1,5-Naphthalindiisocyanat werden in der industriellen Praxis über eine Zwischenstufe, den NCO-Prepolymeren hergestellt. NCO-Prepolymere sind NCO-Gruppen terminierte Polyole, die dadurch erhalten werden, dass man ein Polyol mit einem Polyisocyanat im, bezogen auf funktionelle Gruppen, molaren Isocyanat-Überschuss bei Raumtemperatur bis etwa 100°C (im hier in Rede stehenden speziellen Fall des NDI auch über 100°C) bis zur Konstanz des NCO-Wertes umsetzt.PU elastomers, in particular cast elastomers based on 1,5-naphthalene diisocyanate are used in industrial practice via an intermediate stage, prepared the NCO prepolymers. NCO prepolymers are NCO groups terminated polyols obtained by reacting a polyol with a polyisocyanate in, based on functional groups, molar Isocyanate excess at room temperature to about 100 ° C (in the specific case of the NDI in question here also about 100 ° C) to the constancy of the NCO value.
Eine wichtige Anwendung derartiger NCO-terminierter Prepolymerer ist die Herstellung von Elastomeren, insbesondere nach dem Gießverfahren, wobei man die Prepolymere entweder direkt nach deren Herstellung kettenverlängert, d. h. mit einem kurzkettigen Polyol – z. B. 1,4-Butandiol – oder mit Wasser umsetzt, oder die NCO-Prepolymere, sofern vorteilhaft möglich, auf eine tiefere Temperatur (Lagertemperatur) zum Zwecke einer späteren Kettenverlängerung abkühlt und lagert.A important application of such NCO-terminated prepolymers the production of elastomers, in particular after the casting process, where the prepolymers either directly after their preparation chain extended, d. H. with a short-chain polyol - z. B. 1,4-butanediol - or reacted with water, or the NCO prepolymers, if advantageously possible, to a lower temperature (Storage temperature) for the purpose of a later chain extension cools and stores.
Grundsätzlich können PUR-Elastomere, insbesondere Gießelastomere nicht nur nach dem Prepolymerverfahren, sondern auch nach dem One-Shot-Verfahren, bei dem eine Mischung aus lang- und kurzkettigen Polyolen mit Polyisocyanaten umgesetzt wird, erhalten werden. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass insbesondere bei Verwendung hochschmelzender Polyisocyanate, wie z. B. NDI, nur minderwertige Elastomere erhalten werden, da nicht an die Polyole angebundene Addukte aus kurzkettigem Polyol (Kettenverlängerer) und hochschmelzendem Polyisocyanat (z. B. NDI) teilweise aus der Reaktionsschmelze ausfallen, somit einer weiteren Umsetzung entzogen sind und den geordneten weiteren Molekulargewichtsaufbau verhindern. Dies ist ein Grund, weshalb das Prepolymerverfahren normalerweise zu besseren Produkten führt.In principle, PU elastomers, in particular cast elastomers, can be obtained not only by the prepolymer process but also by the one-shot process in which a mixture of long and short-chain polyols is reacted with polyisocyanates. The disadvantage here is that in particular especially when using high-melting polyisocyanates, such as. B. NDI, only inferior elastomers can be obtained since not attached to the polyols adducts of short-chain polyol (chain extender) and high-melting polyisocyanate (eg NDI) partially precipitate from the reaction melt, thus removed from further reaction and the ordered further molecular weight prevent. This is one reason why the prepolymer process normally results in better products.
Weiterhin günstig beim Syntheseweg über Prepolymere ist, dass ein Teil der Reaktionswärme bereits durch den Prepolymerschritt vorweggenommen ist und somit die Exothermie beim eigentlichen Polymeraufbau kleiner ausfällt. Dies wirkt sich günstig auf die Geschwindigkeit des Molekulargewichtsaufbaus aus und ermöglicht längere Gießzeiten, stellt also einen Verarbeitungsvorteil dar.Farther is favorable in the synthesis via prepolymers, that part of the heat of reaction already by the prepolymer step is anticipated and thus the exothermic in the actual polymer structure smaller fails. This has a favorable effect on the speed the molecular weight structure and allows longer Casting times, so represents a processing advantage.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von PUR-Elastomeren, bevorzugt nach dem Gießverfahren, auf Basis
- A) 1,5-Naphthalindiisocyanat (NDI),
- B) Polysuccinatpolyolen mit Molmassen von 500–5000 Da und mittleren Funktionalitäten von 1,95 bis 2,25,
- C) Hydroxylgruppen aufweisenden Kettenverlängerern mit Molmassen von 62 bis 450 Da und Funktionalitäten von 2 bis 3 oder Wasser,
- A) 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI),
- B) polysuccinate polyols having molecular weights of 500-5000 Da and average functionality of 1.95 to 2.25,
- C) hydroxyl-containing chain extenders having molecular weights of from 62 to 450 Da and functionalities of from 2 to 3 or water,
Die Kennzahl berechnet sich aus dem Quotienten der Anzahl der NCO-Gruppen des Diisocyanates zur Gesamtzahl der OH-Gruppen aus (B) und (C); im Falle des Einsatzes von Wasser wird anstelle der Anzahl der OH-Gruppen aus (C) die Anzahl der OH-Gruppen aus (C) multipliziert mit 2 eingesetzt.The Key figure is calculated from the quotient of the number of NCO groups of the diisocyanate to the total number of OH groups of (B) and (C); in the case of using water will instead of the number of OH groups from (C) the number of OH groups from (C) multiplied by 2 is used.
Die erfindungsgemäßen PUR-Elastomere aus NDI und Polysuccinatpolyolen weisen eine sehr hohe Lösemittelbeständigkeit, insbesondere gegenüber organischen Lösemitteln, auf und sind den bisher bekannten PUR-Elastomeren weit überlegen.The PUR elastomers of NDI and polysuccinate polyols according to the invention have a very high solvent resistance, especially against organic solvents, and are far superior to the previously known PUR elastomers.
Die unter B) genannten Polysuccinatpolyole werden entsprechend dem Stand der Technik vorzugsweise durch Polykondensation aus Bernsteinsäure, Bernsteinsäureanhydrid und/oder Bernsteinsäureestern mit leichtflüchtigen Alkoholen, wie z. B. Methanol, Ethanol, Propanol oder Butanol, mit molar überschüssigem Polyol hergestellt. Molar überschüssige Polyole sind Polyole mit Molmassen von 62 bis 300 Da, mit 2 bis 12 C-Atomen und Funktionalitäten von mindestens 2, die verzweigt oder unverzweigt sein können und deren Hydroxylgruppen primär oder sekundär sind. Diese Polyole können auch Ethergruppen aufweisen. Typische Vertreter sind Ethylenglykol, Propandiol-1,2, Propandiol-1,3, Butandiol-1,4, Butandiol-2,3, 2-Methyl-Propandiol-1,3, Pentandiol-1,5, Hexandiol-1,6, 3-Methyl-Pentandiol-1,5, 1,8-Octandiol, 1,10-Decandiol, 1,12-Dodecandiol, Diethylenglykol, Triethylenglykol und höhere Homologe, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol und höhere Homologe sowie Oligo-tetrahydrofurane mit Hydroxylendgruppen. Selbstverständlich können auch Gemische verwendet werden.The B) Polysuccinatpolyole mentioned in accordance with the state the technique preferably by polycondensation of succinic acid, Succinic anhydride and / or succinic esters with volatile alcohols, such as. Methanol, ethanol, Propanol or butanol with molar excess polyol produced. Molar are excess polyols Polyols with molecular weights of 62 to 300 Da, with 2 to 12 C atoms and Functionalities of at least 2, branched or unbranched may be and their hydroxyl groups are primary or are secondary. These polyols can also be ether groups exhibit. Typical representatives are ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, butanediol-1,4, butanediol-2,3, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,8-octanediol, 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol, diethylene glycol, triethylene glycol and higher homologs, dipropylene glycol, tripropylene glycol and higher homologues and oligo-tetrahydrofurans with hydroxyl end groups. Of course, mixtures can also be used become.
Bei der Herstellung der Polysuccinatpolyole können neben den genannten molar überschüssigen Polyolen auch Polyetherpolyole mit Molmassen von 300 bis 3000 Da in Anteilen von unter 15 Gew.-% im Gemisch mitverwendet werden. Bevorzugt ist jedoch die ausschließliche Verwendung von Polyolen mit Molmassen von 62 bis 300 Da, ganz besonders bevorzugt solche mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Ethylenglykol-1,2, Diethylenglykol und Triethylenglykol, Propandiol-1,2, Propandiol-1,3, Butandiol-1,4, Butandiol-2,3, 2-Methyl-Propandiol-1,3, Pentandiol-1,5, Hexandiol-1,6 und 3-Methyl-Pentandiol-1,5 und Dipropylenglykol sowie deren Gemische.at The preparation of polysuccinate polyols may be in addition to mentioned molar excess polyols and polyether polyols with molecular weights of 300 to 3000 Da in proportions of less than 15% by weight be used in the mixture. However, the exclusive is preferred Use of polyols with molecular weights of 62 to 300 Da, very special preferably those having 2 to 6 carbon atoms, such as. As ethylene glycol-1,2, diethylene glycol and triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, Butanediol-2,3, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol and 3-methyl-pentanediol-1,5 and dipropylene glycol and mixtures thereof.
Neben der Bernsteinsäure können maximal 5 Gew.-% andere Säuren aus der Gruppe bestehend aus aliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäuren bei der Synthese der Polysuccinatpolyole anwesend sein.Next of succinic acid may have a maximum of 5% by weight of others Acids from the group consisting of aliphatic, araliphatic or aromatic dicarboxylic acids in the synthesis of polysuccinate polyols be.
Die Herstellung der Polyesterpolyole B) erfolgt entsprechend dem Stand der Technik bei erhöhter Temperatur im Bereich von 150 bis 250°C und unter Anlegen von Vakuum von 1 bis 100 mbar, vorzugsweise unter Verwendung eines Veresterungs- oder Umesterungskatalysators, wobei die Reaktion so weit vervollständigt wird, dass die Säurezahl unter einem Wert von 3 mg KOH/g liegt.The Production of the polyester polyols B) takes place according to the state the technique at elevated temperature in the range of 150 up to 250 ° C and under application of a vacuum of 1 to 100 mbar, preferably using an esterification or transesterification catalyst, wherein the reaction is completed to such an extent that the Acid number is below a value of 3 mg KOH / g.
Die Herstellung der Prepolymere erfolgt vorzugsweise derart, dass das Polysuccinatpolyol auf eine Temperatur von 80 bis 160°C erwärmt wird und mit NDI verrührt wird. Die genaue Starttemperatur für die Prepolymerbildung hängt hierbei von der Größe des Ansatzes sowie der Art des Gefäßes ab und wird in Vorversuchen so bestimmt, dass infolge der Exothermie der Reaktion ein Temperaturmaximum erreicht wird, welches ausreicht, um das eingesetzte feste NDI im Reaktionsgemisch aufzuschmelzen bzw. eine klare homogene Schmelze zu erhalten. Das erforderliche Temperaturmaximum liegt im Bereich von 120 bis 135°C, besonders bevorzugt 125 bis 130°C. Nach Erreichen einer klaren, homogenen Schmelze (Ende der Reaktion) wird das erhaltene NCO-Prepolymer mit Kettenverlängerern oder Gemischen von Kettenverlängerern umgesetzt.The preparation of the prepolymers is preferably carried out such that the polysuccinate on a Temperature is heated from 80 to 160 ° C and stirred with NDI. The exact starting temperature for the prepolymer formation depends on the size of the batch and the type of vessel and is determined in preliminary experiments so that a maximum temperature is reached due to the exothermicity of the reaction, which is sufficient to melt the solid NDI used in the reaction mixture or to obtain a clear homogeneous melt. The required temperature maximum is in the range of 120 to 135 ° C, more preferably 125 to 130 ° C. After reaching a clear, homogeneous melt (end of the reaction), the resulting NCO prepolymer is reacted with chain extenders or mixtures of chain extenders.
Die hierbei eingesetzten Kettenverlängerer sind aus der Literatur bekannt.The used herein chain extenders are from the literature known.
Vorzugsweise können als Kettenverlängerer beispielsweise folgende Verbindungen verwendet werden: lineare, aliphatische α,ω-Diole mit 2 bis 12 C-Atomen und Wasser, besonders bevorzugt Butandiol, Hexandiol, ethoxyliertes Hydrochinon und Cyclohexandiol oder Gemische daraus. Als weitere Kettenverlängerer kommen die Polyole B) in Betracht, die bereits bei der Herstellung der NCO-Prepolymeren eingesetzt werden („Polyolsplitting"). Kettenverlängerergemische können ebenfalls eingesetzt werden.Preferably may as chain extenders, for example, the following Compounds used are: linear, aliphatic α, ω-diols with 2 to 12 carbon atoms and water, more preferably butanediol, Hexanediol, ethoxylated hydroquinone and cyclohexanediol or mixtures it. Further chain extenders are the polyols B), which already in the preparation of NCO prepolymers used ("polyol splitting") can also be used.
Daneben können zur Herstellung der PUR-Elastomeren auch höherfunktionelle Polyole mit 3 oder 4 OH-Gruppen im Molekül, wie z. B. Triole (z. B. 1,1,1-Trimethylolpropan) in geringen Anteilen von 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Kettenverlängerer mitverwendet werden. Wasser kann ebenfalls als Kettenverlängerer verwendet werden. Im Falle des Einsatzes von Wasser werden bevorzugt Dispergierhilfsmittel mit eingesetzt. Vorzugsweise wird bei Einsatz von Wasser das soge nannte „Polyol-Splitting" durchgeführt, indem ein Teil des zur Herstellung des Prepolymers eingesetzten Polyols gemeinsam mit dem Wasser zum Prepolymer zugesetzt wird.Besides For the production of PU elastomers also higher functional Polyols having 3 or 4 OH groups in the molecule, such as. B. triols (eg, 1,1,1-trimethylolpropane) in minor proportions of 0 to 10% by weight, be used in relation to the chain extenders. Water can also be used as a chain extender. In the case of the use of water are preferably dispersing aids with inserted. Preferably, when using water, the so-called "polyol splitting" carried out by adding a part of the preparation of the prepolymer polyol used together with the water added to the prepolymer becomes.
Weiterhin können die aus dem Stand der Technik bekannten Hilfs- und Zusatzstoffe, wie z. B. Katalysatoren, Stabilisatoren und Emulgatoren in den bekannten Mengen mitverwendet werden.Farther can the known from the prior art auxiliary and Additives, such as. As catalysts, stabilizers and emulsifiers be used in the known quantities.
Beispiele für Katalysatoren sind Trialkylamine, peralkylierte Polyamine, Diazabicyclooctan, Zinndioctoat, Dibutylzinndilaurat, N-Alkylmorpholin, Blei-, Zink-, Kalzium-, Magnesiumoctoat, die entsprechenden Napthenate, p-Nitrophenolat etc.Examples for catalysts are trialkylamines, peralkylated polyamines, Diazabicyclooctane, tin dioctoate, dibutyltin dilaurate, N-alkylmorpholine, Lead, zinc, calcium, magnesium octoate, the corresponding naphthenates, p-nitrophenolate, etc.
Beispiele für Stabilisatoren sind Broenstedt- und Lewis-Säuren, wie z. B. Salzsäure, Benzoylchlorid, Organomineralsäuren, z. B. Dibutylphosphat, weiterhin Bortrichlorid, Adipinsäure, Glutarsäure, Bernstein sowie Apfelsäure, Traubensäure, Zitronensäure etc.Examples for stabilizers are Broenstedt and Lewis acids, such as Hydrochloric acid, benzoyl chloride, organomineric acids, z. B. dibutyl phosphate, boron trichloride, adipic acid, Glutaric acid, succinic acid and malic acid, Citric acid etc.
Des
weiteren können UV-Schutzmittel, wie z. B. 2,6-Dibutyl-4-methylphenol,
Hydrolyseschutzmittel, z. B. Carbodiimide, ebenso wie Emulgatoren,
Schaumstabilisatoren, Zellregler, Treibmittel, Flammschutzmittel, Oxidationsstabilisatoren
und Füllstoffe eingesetzt werden. Eine Übersicht
ist z. B. in
Die erfindungsgemäßen PUR-Elastomere sind vorzugsweise geschäumte (zellige) oder nicht geschäumte Gießelastomere.The PUR elastomers according to the invention are preferably foamed (cellular) or unfoamed cast elastomers.
Die Gießelastomere werden vorzugsweise bei der Herstellung von technischen Halbzeugen eingesetzt. Typische Anwendungsgebiete massiver Gießelastomere sind beispielsweise Hydrozyklone, Kupplungselemente, Pumpen- und Schaltmembranen, Rakelsreifen für die Siebdrucktechnik, Rollenbeläge und Twin-Disk Rotorlager. Anwendungsgebiete zelliger Gießelastomere sind beispielsweise Abstreifringe, Entkopplungen, Federelemente, Stützlager und Wickelwalzen. Die PUR-Elastomere können als PUR-Formteile oder Beschichtungen, insbesondere in der Drucktechnik verwendet werden.The Cast elastomers are preferably used in the production used by technical semi-finished products. Typical applications Solid cast elastomers are, for example, hydrocyclones, Coupling elements, pump and switching membranes, doctor blade tires for Screen printing technology, roller coverings and twin-disk rotor bearings. Areas of application of cellular cast elastomers are, for example Scraper rings, decouplings, spring elements, support bearings and winding rollers. The PUR elastomers can be used as PUR moldings or Coatings, in particular used in printing technology.
Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden.The Invention will be more apparent from the following examples be explained.
BeispieleExamples
Verwendete AusgangsverbindungenUsed starting compounds
- Vulkollan® 2000 M der Fa. Bayer MaterialScience AG: Polyethylenadipat, OH-Zahl (OHZ) 55 Bernsteinsäure (99%) der Fa. AcrosVulkollan ® 2000 M from Bayer Material Science AG. Polyethylene adipate, OH number (OHN) 55 succinic acid (99%) from Acros.
- Desmodur® 15 der Fa. Bayer MaterialScience AG: 1,5-Naphthalindiisocyanat 1,1,1-TrimethylolpropanDesmodur ® 15 from Bayer MaterialScience AG. 1,5-naphthalene 1,1,1-trimethylolpropane
- Maraflex FX 980: Siebdruckfarbe der Fa. Marabu GmbH & Co.Maraflex FX 980: screen printing ink from Marabu GmbH & Co.
- Maraswitch MSW 980: Siebdruckfarbe der Fa. Marabu GmbH & Co.Maraswitch MSW 980: screen printing ink from Marabu GmbH & Co.
- Maragloss GO 073: Siebdruckfarbe der Fa. Marabu GmbH & Co.Maragloss GO 073: screen printing ink from Marabu GmbH & Co.
Beispiel 1: PolyestersyntheseExample 1: Polyester Synthesis
4585
g (43,25 Mol) Diethylenglykol und 4610 g (39,06 Mol) Bernsteinsäure
wurden langsam unter Rühren bei Normaldruck und unter Stickstoff
auf 200°C erhitzt, wobei das entstehende Reaktionswasser
abdestilliert wurde. Nach ca. 5 Std. wurden 180 mg Zinndichlorid-dihydrat
zugegeben und langsam Vakuum bis 15 mbar angelegt. Nach weiteren
20 Stunden war die Reaktion beendet. Die Analyse ergab die in Tabelle
1 aufgeführten Werte. Die Reaktion wurde mit den jeweils
aus der Tabelle 1 aufgelisteten Ausgangsverbindungen wiederholt. Tabelle 1: Charakterisierung der Polyesterpolyole
Beispiel 2: Synthese der PUR-ElastomereExample 2: Synthesis of PUR elastomers
Herstellung eines Gießelastomeren am Beispiel 2-2:Production of a Casting Elastomer Example 2-2:
100 Gew.-Tle. des Polyols aus Beispiel 1-2 wurden auf 135°C erwärmt. Unter Rühren wurden 18 Gew.-Tle. festes 1,5-Naphthalindiisocyanat zu geben, wobei die Temperatur auf 100°C absank. Nach 3 Minuten wurde Vakuum angelegt, um das Reaktionsgemisch zu entgasen. Die reagierende Schmelze erwärmte sich infolge der Reaktion nach 19 Minuten auf 124°C. Zu diesem Prepolymer wurden 2 Gew.-Tle. 1,4-Butandiol unter intensivem Rühren 30 Sekunden zugegeben, so dass keine Luftblasen in der Mischung auftraten. Die reagierende Mischung wurde in auf 116°C vorgewärmte Formen gegossen, nach ca. 38 Minuten entformt und die Formkörper bei 110°C in einem Umlufttrockenschrank für 24 Stunden nachgetempert. Nach etwa 1 Monat Lagerung bei Raumtemperatur wurden die mechanischen Eigenschaften bestimmt.100 Parts by weight. of the polyol of Example 1-2 were at 135 ° C heated. While stirring, 18 parts by weight were added. solid To give 1,5-naphthalene diisocyanate, the temperature at 100 ° C. plummeted. After 3 minutes, vacuum was applied to the reaction mixture to degas. The reacting melt warmed as a result the reaction after 19 minutes at 124 ° C. To this prepolymer were added 2 parts by weight. 1,4-butanediol with vigorous stirring for 30 seconds added so that no air bubbles appeared in the mixture. The responding Mixture was preheated to 116 ° C poured, demolded after about 38 minutes and the moldings at 110 ° C in a convection oven for 24 Refurbished hours. After about 1 month of storage at room temperature the mechanical properties were determined.
Weitere
PUR-Elastomere wurden wie oben beschrieben hergestellt. Die Rezepturen
und die Eigenschaften der Elastomeren sind Tabelle 2 zu entnehmen.
Die angegebenen Kennzahlen beziehen sich auf die molaren Verhältnisse
der eingesetzten Rohstoffe, d. h. sie sind der Quotient aus der
Anzahl der NCO-Gruppen des Diisocyanates zur Gesamtzahl der OH-Gruppen
des Kettenverlängerers und der OH-Gruppen des Polyols. Tabelle 2: Synthese und Charakterisierung
der PUR-Elastomere
Tabelle 2 zeigt, dass das auf dem Polyadipatpolyol (Polyol 1-3) basierende Vergleichssystem (Beispiel 2-1) eine Shore A-Härte von 86 aufweist und damit bezüglich der Härte weitgehend gleich dem Elastomeren aus 2-2 ist. Die Beispiele 2-3 bis 2-7 enthalten 1,1,1-Trimethylolpropan, was erwartungsgemäß zu einem Abfall in der Harte führt.table Figure 2 shows that the polyadipate polyol (polyol 1-3) based Comparative system (Example 2-1) a Shore A hardness of 86 and thus largely in terms of hardness is equal to the elastomer of 2-2. Examples 2-3 to 2-7 included 1,1,1-trimethylolpropane, as expected a waste in the hard leads.
Beispiel 3: Bestimmung des Quellungsverhaltens in SiebdruckfarbenExample 3: Determination of Swelling Behavior in screen printing inks
Die
Bestimmung des Quellungsverhaltens in Siebdruckfarben erfolgte dadurch,
dass die PUR-Elastomeren aus Beispiel 2 in Form von zylindrischen
Probenkörpern des Durchmessers 30 mm und der Dicke von 2,5
mm für unterschiedlich lange Zeiten (3, 7 und 10 Tage)
bei Raumtemperatur in Siebdruckfarben gelagert wurden. Man bestimmte
das Gewicht der Probenkörper vor und nach der Lagerung
und berechnete aus der Gewichtszunahme eine auf das ursprüngliche
Gewicht bezogene Gewichtszunahme (in %). Die Ergebnisse dieser Versuche
sind in Tabelle 3 aufgeführt: Table 3: Quellungsversuche in Druckfarben;
Gewichtszunahme von PUR-Elastomeren nach Lagerung bei Raumtemperatur
Tabelle 3 zeigt, dass die erfindungsgemäßen PUR-Elastomere bei Lagerung in Maraflex FX980 gegenüber dem Vergleich (Bspl. 3-1 (V)) Quellungswerte zeigen, die deutlich besser sind.table 3 shows that the PUR elastomers according to the invention when stored in Maraflex FX980 compared to the comparison (Bspl. 3-1 (V)) show swelling values that are significantly better.
Analoges gilt für die Quellungsversuche in Maraswitch MSW980.analog applies to the swelling experiments in Maraswitch MSW980.
Bei der Lagerung in Maragloss GO073 liegt der Quellungswert fast immer unter 50% des Vergleichswertes.at Storage in Maragloss GO073 is almost always the swelling value below 50% of the reference value.
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