DE1298714B - Verfahren zur Herstellung eines starren, zellularen Polyurethans - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines starren, zellularen PolyurethansInfo
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Description
wart eines Treibmittels mit wenigstens einem orga- io zurückzuführen sind, oder es müssen unwirtschaftnischen
Polyisocyanat umsetzt. Solche Umsetzungen lieh kleine Schaumkörper hergestellt werden,
werden im allgemeinen in Anwesenheit eines Kataly- Kürzlich wurde vorgeschlagen, flammfeste starre
sators, beispielsweise eines tertiären Amins oder zellulare Polyurethane dadurch herzustellen, daß man
einer Organozinnverbindung, durchgeführt, um zu- ein lösliches organisches Antimonat (III), nämlich
friedenstellende Reaktionsgeschwindigkeiten zu er- 15 Äthylenglykol-antimonat (III) Oder 1,2-Propylenglyzielen.
kol-antimonat (III), in sie einbringt. Es hat sich aber
Solche zellularen Polyurethane sind im allgemeinen gezeigt, daß lösliche organische Antimon(III)-vernicht
flammfest, d. h., sie entzünden sich, wenn eine bindungen wirksame Aktivatoren und bzw. oder
Flamme auf sie auftrifft, und brennen nach Ent- Katalysatoren für die Umsetzung von aktiven Wasserzündung
weiter, bis sie praktisch vollständig ver- 20 stoff enthaltenden Verbindungen und organischen
brannt sind. Es ist zwar schon bekannt, anorganische Isocyanaten sind. Das heißt, beim Vermischen der
und organische Mittel in diese Polyurethane einzu- aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung mit
bringen, um sie flammfester zu machen, wobei der dem organischen Isocyanat in Gegenwart eines orgaerzielte
Grad der Flammfestigkeit der Menge an dem nischen Antimonats (III) erfolgt die Umsetzung derzugesetzten
Mittel in etwa proportional ist. Durch 25 art rasch, d. h., die »Krem-Zeit«, »Steig-Zeit« und
den Zusatz dieser Mittel werden unvermeidbar aber »Klebfrei-Zeit« des Reaktionsgemisches sind so kurz,
auch die mechanischen und bzw. oder chemischen daß das Gemisch, insbesondere beim Arbeiten in
Eigenschaften des Gemisches oder des daraus er- technischem Maßstab, nicht in der gewünschten
haltenen zellularen Polyurethans verändert. Weise geformt werden kann. Wenn starre zellulare
Die modernen technischen Verfahren zur Herstel- 30 Polyurethanschäume in der Form von Platten herlung
starrer zellularer Polyurethane erfordern eine gestellt werden sollen, erstarrt das Gemisch so rasch,
genaue überwachung. Im allgemeinen werden die daß die Hohlräume der Form nicht gleichmäßig
verschiedenen Komponenten mit Ausnahme des Iso- gefüllt werden und der erhaltene Schaumkörper
cyanats vorgemischt, und unmittelbar vor der Ein- eine ungleichmäßige Zellstruktur aufweist. Daher
bringung des Gemisches in die gewünschte Form 35 ist die Verwendung solcher löslicher organischer
wird dieses Gemisch mechanisch mit dem Isocyanat Antimon(III)-verbindungen, obwohl sie die Herstelgemischt.
Diese Arbeitsgänge erfolgen kontinuierlich
oder zumindest halbkontinuierlich. Dabei sind die
»Krem-Zeit«, d. h. die Zeit, die erforderlich ist, bis
oder zumindest halbkontinuierlich. Dabei sind die
»Krem-Zeit«, d. h. die Zeit, die erforderlich ist, bis
die Umsetzung von Polyol und Isocyanat einsetzt, 40 starrer zellularer Polyurethane, die lösliches Antinachdem
die Reaktionsteilnehmer miteinander ver- monat (III) enthalten, wobei die beschleunigende
mischt sind, die »Gieß-Zeit«, d.h. die Zeit, die zum Fül- Wirkung des löslichen Antimonats (III) gesteuert
len der Form mit einer zur Erzeugung des gewünschten
Schaums ausreichenden Menge an aufschäumbarer
Masse erforderlich ist, die »Steig-Zeit«, die Zeit, die 45 einer polyfunktionellen, aktiven Wasserst off enthaltenerforderlich ist, um das Schäumen zum größten Teil, den Verbindung mit einem organischen Polyisocyanat d. h. zu 90% oder mehr, zu beenden, bevor die zellu- in Gegenwart eines Teibmittels, das nicht Wasser lare Masse erstarrt, und die »Klebfrei-Zeit«, d.h. die ist, und einer organischen Antimonate 11)- verbindung, Zeit, die erforderlich ist, damit die zellulare Masse die in dem Reaktionsgemisch löslich ist, ist dadurch so weit erstarrt ist, daß ihre Oberfläche nicht mehr 50 gekennzeichnet, daß die Umsetzung in Gegenwart klebrig ist, wesentliche Eigenschaften, die genau von 0,25 bis 1,25 Gewichtsprozent Wasser, bezogen gesteuert werden müssen. Beispielsweise erfordert auf die polyfunktionelle, Aktivwasserstoff enthaltende eine kurze »Krem-Zeit« von beispielsweise 3 bis Verbindung, durchgeführt wird. Erfindungsgemäß 10 Sekunden eine entsprechend kurze »Gieß-Zeit«, können Vorgemische aus der polyfunktionellen, akda sonst die Masse in den zum Füllen der Form 55 tiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung, der orgaverwendeten Vorrichtungen aufschäumt und diese nischen Antimonate 11)-verbindung und einer geringen möglicherweise blockiert und außerdem der gebildete Menge an Wasser, die dann in dem oben beschriebenen Schaum eine inhomogene und unregelmäßige Zeil- Verfahren verwendet werden, hergestellt werden, struktur haben würde. Wenn die »Steig-Zeit« und die Das in dem Vorgemisch gelöste Wasser, das zur
Schaums ausreichenden Menge an aufschäumbarer
Masse erforderlich ist, die »Steig-Zeit«, die Zeit, die 45 einer polyfunktionellen, aktiven Wasserst off enthaltenerforderlich ist, um das Schäumen zum größten Teil, den Verbindung mit einem organischen Polyisocyanat d. h. zu 90% oder mehr, zu beenden, bevor die zellu- in Gegenwart eines Teibmittels, das nicht Wasser lare Masse erstarrt, und die »Klebfrei-Zeit«, d.h. die ist, und einer organischen Antimonate 11)- verbindung, Zeit, die erforderlich ist, damit die zellulare Masse die in dem Reaktionsgemisch löslich ist, ist dadurch so weit erstarrt ist, daß ihre Oberfläche nicht mehr 50 gekennzeichnet, daß die Umsetzung in Gegenwart klebrig ist, wesentliche Eigenschaften, die genau von 0,25 bis 1,25 Gewichtsprozent Wasser, bezogen gesteuert werden müssen. Beispielsweise erfordert auf die polyfunktionelle, Aktivwasserstoff enthaltende eine kurze »Krem-Zeit« von beispielsweise 3 bis Verbindung, durchgeführt wird. Erfindungsgemäß 10 Sekunden eine entsprechend kurze »Gieß-Zeit«, können Vorgemische aus der polyfunktionellen, akda sonst die Masse in den zum Füllen der Form 55 tiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung, der orgaverwendeten Vorrichtungen aufschäumt und diese nischen Antimonate 11)-verbindung und einer geringen möglicherweise blockiert und außerdem der gebildete Menge an Wasser, die dann in dem oben beschriebenen Schaum eine inhomogene und unregelmäßige Zeil- Verfahren verwendet werden, hergestellt werden, struktur haben würde. Wenn die »Steig-Zeit« und die Das in dem Vorgemisch gelöste Wasser, das zur
»Klebfrei-Zeit« verhältnismäßig kurz sind, beispiels- 60 Dämpfung der Umsetzung verwendet wird, wird in
weise 10 bis 30 Sekunden betragen, werden Schäume Mengen verwendet, die nicht ausreichen, um die
mit nicht gleichmäßiger Oberflächenzellstruktur und gewünschte Menge an Treibmittel zu liefern. Das
dunklen Stellen (Anzeichen von »Scherung«) erhalten, Treibmittel besteht vielmehr hauptsächlich aus einer
die schlecht an der Formfläche haften. Derart kurze niedrigsiedenden organischen Flüssigkeit, wie bei-
»Steig-« und »Klebfrei-Zeiten« sind auch mit schlech- 65 spielsweise einem Fluorkohlenstoff. Vorzugsweise
ter Fließfähigkeit der Masse verbunden, so daß die wird das Wasser in einer Menge von nicht mehr als
Ecken und die Teile der Form von komplizierterer 1,25 und vorzugsweise 1,0 und wenigstens etwa
Gestalt nicht vollständig ausgefüllt werden. In der 0,25 Gewichtsprozent des umzusetzenden Polyols
lung flammfester Schäume ermöglicht, keine ideale Lösung des Problems.
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
wird. Das Verfahren der Erfindung zur Herstellung eines starren zellularen Polyurethans durch Umsetzen
an Wasser hängt weitgehend von der verwendeten löslichen organischen Antimonat(III)-verbindung und
in geringerem Ausmaß von der Reaktionsfähigkeit des verwendeten Polyols und Isocyanats ab.
Organische Antimonat(III)-verbindungen sind bekannt und können leicht durch Erwärmen von Antiniuntrioxyd
oder Antimontrichlorid mit einem Alkohol, insbesondere einem Alkanol, hergestellt werden.
Antimonsäure und können durch die folgende Formel wiedergegeben werden:
(RO)3 _,Sb -y.v
worin y Chlor und λ; eine ganze Zahl von O bis 2 ist,
und worin RO den Rest eines Alkohols, der Substiluenten, wie Halogen, Hydroxyl und Äthersauerstoff-
verwendet. Mit dieser geringen modifizierenden Menge bis zehn Hydroxylgruppen, die mit Isocyanatgruppen
an Wasser wird es möglich, die »Krem-Zeit« und reagieren, und haben Hydroxylzahlen von 200 bis
andere Phasen der Umsetzung des Reaktionsgemisches 750, vorzugsweise 370 bis 620. Solche Polyätherso
zu steuern, daß Mischen und Ausgießen der Massen polyole können bekanntlich durch Umsetzen eines
unter gesteuerten Bedingungen erfolgen können. Die 5 Alkylenoxyds, wie Äthylönoxyd, Propylenoxyd, Epiim
Einzelfall zu verwendende modifizierende Menge chlorhydrin, Styroloxyd oder Gemischen davon entweder
allein oder im Gemisch mit mehrwertigen Alkoholen und bzw. oder mehrwertigen Phenolen
in Gegenwart geeigneter Katalysatoren, wie Triio alkylaminen, beispielsweise Trimethylamin, oder anorganischen
Basen, beispielsweise Kaliumhydroxyd, oder einem Halogenid, wie Bortrifluorid, erhalten
werden. Zu den zur Herstellung dieser polyfunktionellen Polyäther geeigneten Polyolen, d. h. mehrist
auch bekannt, Antimonate durch Erwärmen i5 wertigen Alkoholen oder Phenolen, gehören Glycerin,
von Antimontrichlorid mit einer Oxiranverbindung Trimethylolpropan, Hexantriol, Fructose, Hexit. Sorherzustellen.
Die erhaltenen Produkte sind Ester von bit, Maltose, Rohrzucker, Triphenyloläthaii. Tetra -
phenyloläthan, Triphenylolpropan, Resorcin, Pyrogallol, Bisphenol A, chloriertes Diphenol und Gemische
davon. Solche Polyäther sind unter anderem in den USA.-Patentschriften 2 902 478 und 21K1''1M K
und in der belgischen Patentschrift 584 7Iy rvschneben.
Vorzugsweise werden solche Polyäthei .iwendet,
atome, enthalten kann, darstellt. Beispiele für Anti- 25 die die Flammfestigkeit der Polyureili.wischäuine
iuonate (III), die in dem Verfahren der Erfindung verbessern, d.h. solche, die einen großen Anteil an
verwendet werden können, sind Tri-(2-chloräthyl)- Halogen und bzw. oder Phosphor und b/w. oder
antimonat (III) und Tris-(l,3-dichlor-2-propyl)-anti- Antimon im Molekül eingebaut enthalten. Beispiele
monat (III). für derartige Polyäther sind die Reaktionsprodukte
Als aktiven Wasserstoff enthaltende Komponente 30 eines Epihalogenhydrine und eines Polyols, wie Ghkönnen
verwendet werden: cerin oder Sorbit, die in Anwesenheit eines Kataly-
(a) polyfunktionelle Polyester, wie die Reaktions- sators, beispielsweise Fluorborsäure oder eines Metallprodukte
von Adipinsäure, Phthalsäureanhydrid und halogenids oder Bortrifluorids, hergestellt sind. PoIy-Trimethylolpropan,
mit niedriger Säurezahl (unter äther dieser Art sind in den USA.-Patentschriften
10) und einer hohen Hydroxylzahl (über 400), die 35 2 260 753 bzw. 2 327 053 und 2 500449 beschrieben,
praktisch wasserfrei sind. Auch vergleichbare Poly- Das Reaktionsprodukt eines solchen Polyäthers mit
ester mit endständigen Hydroxylgruppen, wie die- Alkali und anschließend mit Antimontrichlorid ist
jenigen, die nach bekannten Verfahren aus mehr- besonders bevorzugt.
basischen Säuren, wie Sebacin-, Glutar-, Phthal-, Zur Herstellung der Polyurethane können viele
halogenierter Phthal-, hydrierter Phthal-, Bernstein-, 40 verschiedene organische Polyisocyanate oder Ge-Fumar-
und Maleinsäure sowie Gemischen davon, mische davon verwendet werden. Die flüssigen PoIymit
Polyolen, wie Äthylenglykol, Propylenglykol, isocyanate und insbesondere flüssige Diisocyanate
Glycerin, Sorbit und Polypropylenglykol sowie Ge- sind bevorzugt. Als Beispiele für geeignete Isocyanate
mischen davon, erhalten worden sind, können ver- können genannt werden: wendet werden. Besonders geeignet sind Halogen ent- 45 n, , ...
haltende Polyester wie diejenigen, die sich von der rn-Phenylen-d..socyanat
2,4-Toluylen-dnsocyanat,
2,6-Toluylen-diisocyanat,
Naphthalin-1,5-diisocyanat,
4,4'-Methylen-bis-(phenylisocyanat),
4,4'-Methylen-bis-(cycIohexylisocyanat),
1,6-Hexamethylen-diisocyanat,
4,4',4"-Triphenylmethan-triisocyanat,
1,3,5-Benzol-triisocyanat.
2,6-Toluylen-diisocyanat,
Naphthalin-1,5-diisocyanat,
4,4'-Methylen-bis-(phenylisocyanat),
4,4'-Methylen-bis-(cycIohexylisocyanat),
1,6-Hexamethylen-diisocyanat,
4,4',4"-Triphenylmethan-triisocyanat,
1,3,5-Benzol-triisocyanat.
Auch Gemische dieser und äquivalenter Verbindungen können verwendet werden.
Außerdem können Vorpolymerisate und insbesondere flüssige Vorpolymerisate auf Grundlage von
Polyisocyanaten oder Gemischen davon verwendet werden. Zweckmäßig werden Vorpolymerisate, die
einen Überschuß an Isocyanatgruppen enthalten, wie beispielsweise das Reaktionsprodukt von 10 Gewichtsteilen
Hexantriol mit 100 Teilen eines Gemisches aus 80 Teilen 2,4- und 20 Teilen 2,6-Toluylen-
carbonsäure ableiten;
(b) polyfunktionelle Polyesteramide, bei denen ein Teil des Polyolanteils oder der gesamte Polyolanteil
der oben beschriebenen Polyester durch ein Aminderivat
ersetzt ist, wie Diäthylentriamin oderÄthanolamin;
(c) polyfunktionelle Polyäther, die mehrere Hydroxylgruppen enthalten und vermutlich die allgemeine
Formel
(OH)2
O —f CH2 — CH — O] — H
R1
worin R der Rest eines Polyols gemäß den weiter unten dafür genannten Beispielen ist, R' Wasserstoff,
ganze Zahl von 1 bis 5 ist, y eine ganze Zahl von 1 wie die Reaktionsprodukte von Polyestern, beispiels-
bis 10 ist und ζ eine ganze Zahl von 0 bis 9 ist, haben. weise Adipinsäure-trimethylolpropan-polyestern, mit
Vorzugsweise werden in dem Verfahren der Erfindung aromatische Polyisocyanate aus flüchtigen
Phosgenierungsprodukten von Arylpolyaminen, die flüchtige aromatische Polyisocyanate und sogenannte
»miterzeugte synergistisch wirkende Flammverzögerüngsmittel« enthalten, verwendet. Solche Phosgenierungsprodukte
von Arylpolyaminen enthalten etwa 40 bis 90 Gewichtsprozent flüchtiges aromatisches
Polyisocyanat, das in einer Molekulardestillationsvorrichtung bei Drücken von etwa 1 mm Hg oder mittels
eines Gaschromatographen von der Masse abgetrennt werden kann. Besonders bevorzugt sind die
aromatischen Polyisocyanate, die Toluylen-diisocyanate und miterzeugte flammverzögernde Synergisten
enthalten und durch Phosgenieren von Toluylendiaminen erhalten worden sind.
Der Einfachheit halber werden diese bevorzugten aromatischen Polyisocyanate im folgenden als Phosgenierungsprodukte
des speziellen Arylpolyamins, aus dem sie erhalten worden sind, bezeichnet. Beispielsweise
ist ein »Toluylendiamin-phosgenierungsprodukt« ein aromatisches Polyisocyanat, das 40 bis
90 Gewichtsprozent flüchtige Toluylen-diisocyanate und miterzeugte flammverzögernde Synergisten enthält.
Geeignete Treibmittel sind außer der geringen Menge an Kohlendioxyd, die durch Umsetzen des
Wassers mit Polyisocyanat entsteht, niedrigsiedende, normalerweise gasförmige Substanzen, die unter den
Bedingungen der Polymerisation nicht reagieren. Beispiele für solche Mittel sind Methylenchlorid,
Chloroform, Isopropylchlorid, Propylchlorid und vorzugsweise fluorierte, aliphatische gesättigte Kohlenwasserstoffe.
Diese Substanzen sind schlechte Lösungsmittel für das organische Polymerisat und haben
Siedepunkte unter den durch die Polyurethanbildung erzeugten Temperaturen. Sie sind vorzugsweise in
dem organischen Polyisocyanat beträchtlich löslich und haben im gasförmigen Zustand eine solche
Molekülgröße, daß sie nicht leicht bei normaler Temperatur durch die Zwischenräume zwischen den
Polyurethanmolekülen hindurchdiffundieren. Beispiele für die bevorzugten Treibmittel sind: Monofluortrichlormethan,
Dichlordifluormethan, Monochlortrifluormethan, Trichlortrifiuoräthan, Difluortetrachloräthan,
1,1-Difluoräthan und 1,1,1-Dichlorfluoräthan.
Auch Gemische dieser und ähnlicher Mittel können verwendet werden.
üblicherweise in polyurethanbildenden Gemischen verwendete Dispersions- und Emulgiermittel sind
Polyäthylenphenoläther, Gemische von Polyalkohol-Carbonsäure-Estern,
öllösliche Sulfonate und Siloxanoxyalkylenblockmischpolymerisate.
Die bevorzugten Hilfsmittel dieser Gruppe sind bei dem Verfahren der Erfindung die Siloxan-oxyalkylen- blockmischpolymerisate
der allgemeinen Formel
^O - (R^SiO)1, - (CnH2nO)1R"
R - Si^- O - (R2-SiO)4 - (CnH2nO)1R"
^O — (R2SiO), — (CnH2 nO)=R"
worin R1R' und R" Alkylreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen
sind, p, q und r ganze Zahlen von 2 bis 15 sind und (C11H2nO)- ein Polyoxyalkylenblock, vorzugsweise
ein Polyoxyäthylenpolyoxypropylenblock mit 10 bis 50 an jeder Oxyalkyleneinheit ist. Produkte
dieser Art sind in der USA.-Patentschrift 2834 748 beschrieben, und ihre Verwendung ist aus den belgischen
Patentschriften 582 362-3 zu entnehmen. Solche Produkte sind im Handel erhältlich. Ein
solches Produkt ist das »Silicone L-520«, bei dem in der obigen Formel R = CH3, R' = C2H5,
R" = C4H9, ρ = q = r = 7 ist und der Block
— (CnH2nO)2 ein Polyoxyäthylenpolyoxypropylenblock
mit 50 Oxyalkyleneinheiten ist.
Außer den obengenannten üblichen Hilfsmitteln können die starren zellularen Polyurethane noch beispielsweise
Vernetzungsmittel, Pigmente, Füllstoffe, Verdichter und zusätzliche Flammverzögerungsmittel
enthalten.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht. Teile und Prozentangaben beziehen
sich auf das Gewicht.
Ein Gemisch von 405 Teilen Sorbit und 2595 Teilen Epichlorhydrin wird bei 10O0C in Gegenwart von
4 Teilen Bortrifluoridätherat als Katalysator in bekannter Weise umgesetzt. Der gebildete Polyäther
hat eine Hydroxylzahl von 250 und enthält 33,3% Chlor.
3000 Teile des Polyäthers werden auf 400C erwärmt
und mit etwa 1300 Teilen Methylenchlorid verdünnt. Das Gemisch wird auf 15° C gekühlt, und
858 Teile 50%iges wäßriges Natriumhydroxyd werden bei unter 20° C zugesetzt. Das Gemisch wird 30 Minuten
gerührt. Man läßt die Masse sich in zwei Schichten auftrennen, und die wäßrige Schicht wird
verworfen. Die organische Schicht wird mit Wasser und einer ausreichenden Menge an Essigsäure, um
die restliche Base zu neutralisieren, und dann noch zweimal mit Wasser gewaschen, und die gewaschene
Lösung wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Die Lösung wird filtriert, und das Lösungsmittel
wird durch Destillation abgetrennt. Man erhält 2161 Teile lösungsmittelfreien Rückstand mit
einem Oxiransauerstoffgehalt von 4,7%) was einem Äquivalentgewicht von 340 je Oxiransauerstoff und
einem Äquivalentgewicht von 500 je restliche Hydroxylgruppen entspricht.
Ein Gemisch von 438 Teilen des wie oben beschrieben hergestellten Epoxypolyätherpolyols und
581 Teilen eines Polyoxypropylenpolyols auf Grundlage Rohrzucker—Glycerin mit einer Hydroxylzahl
von 460 wird auf 40° C erwärmt. Nach Zugabe von 70 Teilen Antimontrichlorid erwärmt sich das Gemisch
spontan auf 700C, und das nunmehr Antimonat(III)-gruppen
enthaltende Gemisch wird auf etwa 25° C abkühlen gelassen.
Aus 110 Teilen des wie oben beschrieben hergestellten Antimon(III)-esterpolyols, 0,4 Teilen Wasser, 1 Teil Siloxanoxyalkylenblockmischpolymerisat (SiIiconöl) und 30,4 Teilen Trichlormonofluormethan wird ein Vorgemisch hergestellt. Diesem Vorgemisch werden 91,3 Teile eines aus 4,4'-Methylendianilin erhaltenen Polyalkylenpolyarylpolyisocyanats, beschrieben in der USA.-Patentschrift 2683 730 (»PAPI«), zugesetzt, und das Gemisch wird 20 Sekunden (»Krem-Zeit«) gerührt und in eine geeignete Form gegossen. Das Gemisch steigt 70 Sekunden (»Steig-Zeit«) und ist nach 110 Sekunden klebfrei. Die zellulare Masse wird 24 Stunden bei normaler Temperatur gealtert. Bei der Prüfung gemäß ASTM P-1692 erweist sich der Schaum als nicht brennbar.
Aus 110 Teilen des wie oben beschrieben hergestellten Antimon(III)-esterpolyols, 0,4 Teilen Wasser, 1 Teil Siloxanoxyalkylenblockmischpolymerisat (SiIiconöl) und 30,4 Teilen Trichlormonofluormethan wird ein Vorgemisch hergestellt. Diesem Vorgemisch werden 91,3 Teile eines aus 4,4'-Methylendianilin erhaltenen Polyalkylenpolyarylpolyisocyanats, beschrieben in der USA.-Patentschrift 2683 730 (»PAPI«), zugesetzt, und das Gemisch wird 20 Sekunden (»Krem-Zeit«) gerührt und in eine geeignete Form gegossen. Das Gemisch steigt 70 Sekunden (»Steig-Zeit«) und ist nach 110 Sekunden klebfrei. Die zellulare Masse wird 24 Stunden bei normaler Temperatur gealtert. Bei der Prüfung gemäß ASTM P-1692 erweist sich der Schaum als nicht brennbar.
Beispiele 2 bis
Starre zellulare Polyurethane werden im wesentlichen nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren,
jedoch unter Verwendung der folgenden Komponenten hergestellt:
Vorgemisch
Polyol1), Teile
Tris-(2-chloräthyl)-
antimonat (III), Teile ...
Siliconöl, Teile
Trichlormonofluormethan,
Teile
Wasser, Teile
Polyisocyanate, Teile
»Misch-Zeit«, Sekunden...
2 3
Vorgemisch | 2 | Beispiele 3 |
4 |
»Krem-Zeit«, Sekunden »Steig-Zeit«, Sekunden »Klebfrei-Zeit«, Sekunden |
3 5 5 |
12 27 27 |
30 63 63 |
100
15
28
93
100
15 2
27 0,5 99 12
100
15
26 1
105 30
') Polyoxypropylenpolyol auf Grundlage Rohrzucker—Glycerin,
Hydroxylzahl = 469.
2) Toluylen-diamin-phosgenierungsprodukt.
2) Toluylen-diamin-phosgenierungsprodukt.
Wie aus Tabelle I ersichtlich, reagiert die Masse von Beispiel 2, die kein Wasser enthält, sehr rasch
und ist daher außerordentlich schwierig und in automatisch arbeitenden Misch- und Dispergiermaschinen
praktisch überhaupt nicht zu verarbeiten.
Die Massen der Beispiele 3 und 4 reagieren langsamer und können daher gut in automatischen Anlagen
verarbeitet werden. Alle diese Schäume sind nicht brennbar gemäß ASTM D-1692.
Beispiele 5 bis 9
In analoger Weise werden starre zellulare Polyurethane unter Verwendung der in Tabelle II angegebenen
Bestandteile hergestellt:
Vorgemisch
antiraonat (Vi), Teile
Siliconöl, Teile
Wasser, Teile
Trichlormonofluormethan, Teile
Polyisocyanat, Teile
»Krem-Zeit«, Sekunden
100
20
0,5 30
1072) 12 100
20
0,75
30
30
1072)
19
19
100
20
1,0
30
30
1072)
25
25
100
0,5 30
1403) 18
100
20
1,0 30
1403) 35
') Polyätherpolyol, Hydroxylzahl 540.
2) Toluylen-diamin-phosgenierungsprodukt, Aminäquivalent 107,9.
3) Rohes 4,4'-Methylen-bis-(pheny!isocyanat), Aminäquivalent 141,3.
Diese Beispiele veranschaulichen den Einfluß vari- die Reaktionsgeschwindigkeit sinkt mit zunehmender
ierender Mengen Wasser auf die Reaktionsgeschwin- 45 Menge an Wasser,
digkeit des Polyol-Isocyanat-Gemisches. Das heißt,
Beispiele 10 bis 14
Diese Beispiele veranschaulichen die modifizierende Die Polymerisation wird durchgeführt wie in den
Wirkung von Wasser auf die Reaktionsgeschwindig- 5° vorangehenden Beispielen, jedoch unter Verwendung
keit von Polyurethanreaktionsgemischen, in denen der folgenden Materialien:
das Polyol auch Antimonat(III)-gruppen enthält.
Vorgemisch
10 11
Beispiele
12
12
14
Polyol1), Teile
Siliconöl, Teile
»Krem-Zeit«, Sekunden
100
2 28,5
0 94,5
100
2
25
25
0,25
97,6
11
97,6
11
100
2
2
21,5
0,5
100,7
17
0,5
100,7
17
100
2 . 18
0,75 103,8 19
2 . 18
0,75 103,8 19
100
2 20
1,0 96 28
') Ein Produkt mit einer Hydroxylzahl von 478, das durch Umestern eines Polyätherpolyols mit einer Hydroxylzahl von 530 mit Tris-
(l,3-dichlor-2-propyI)-antimonat(IH) erhalten wird. 2I Toluylen-diamin-phosgenierungsprodukt, Aminäquivalent 108.
909527/475
Beispiele 15 bis 17
Starre zellulare Polyurethane werden aus den in Tabelle IV angegebenen Materialien in der im Beispiel
1 beschriebenen Weise hergestellt:
Vorgemisch
Polyol1), Teile
Tris-(2-chloräthyl)-
antimonat (III), Teile ..
Siliconöl, Teile
Wasser, Teile
Trichlormonofluormethan,
Teile
Polyisocyanate, Teile ....
»Krem-Zeit«, Sekunden ..
»Krem-Zeit«, Sekunden ..
Beispiele | |
15 | 16 |
100 | 100 |
3" | 3 |
2,2 | 2,2 |
0 | 0,5 |
27,1 | 27,1 |
92,3 | 98,3 |
12 | 15 |
IO
17
100
2,2
1,0
27,1 104,3 30
') Hydroxylzahl 427, etwa 38% Chlorgehalt, Viskosität bei
250C = 9300OcP, Wasser 0,2%, Hydroxyläquivalent 126,3
(74-1,8 der Diamond Alkali Corp.).
2) Toluylen-diamin-phosgenierungsprodukt.Aminäquivalent 108.
Tabelle | Vorgemisch | iV | 15 | Beispiele 16 |
17 |
»Steig-Zeit«, Sekunden | 35 30 |
65 48 |
110 100 |
||
»Klebfrei-Zeit«, Sekunden .. | |||||
20 Starre zellulare Polyurethane, die organische Antimonate
(III) enthalten, können also in praktischer und wirksamer Weise in Gegenwart geringer modifizierender
Mengen an Wasser hergestellt werden, während die gleichen Massen in Abwesenheit von
Wasser so schnell reagieren, daß ihre Verarbeitung schwierig oder praktisch unmöglich ist.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung eines starren zellularen Polyurethans durch Umsetzen einer polyfunktionellen, aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung mit einem organischen Polyisocyanat in Gegenwart eines Treibmittels, das nicht Wasser ist, und einer organischen Antimonat(III)-verbindung, die in dem Reaktionsgemisch löslich ist, dadurchgekennzeichnet, daß die Umsetzung in Gegenwart von 0,25 bis 1,25 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf die polyfunktionelle, Aktivwasserstoff enthaltende Verbindung, durchgeführt wird.
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---|---|---|---|
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- 1964-12-22 GB GB5213664A patent/GB1096436A/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE304607B (de) | 1968-09-30 |
IL22629A (en) | 1968-07-25 |
NL6415034A (de) | 1965-06-24 |
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