DE3233251A1 - Asymmetric polyether-polyols, process for their preparation, and their use for polyurethane plastics - Google Patents
Asymmetric polyether-polyols, process for their preparation, and their use for polyurethane plasticsInfo
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Abstract
Description
'Asymmetrische Polyether-polyole, Verfahren zu deren Her-'' Asymmetric polyether polyols, process for their production
stellung und deren Verwendung für Polyurethan-Kunststoffe Die Herstellung von Polyether-polyolen durch Polymerisation von Alkylenoxiden, die sich an ein Startermolekül mit Zerewitinoff aktiven Wasserstoffatomen in Gegenwart von basischen Katalysatoren addieren, ist bekannt. Als basische Katalysatoren werden üblicherweise Alkalihydroxide oder Alkoholate verwendet, die für Polyether-polyole mit Hydroxylzahlen bis 28 in Mengen bis maximal 0,06 Mol pro Äquivalent Zerewitinoff aktivem Wasserstoffatom des Startermoleküls eingesetzt werden. Man erhält Polyether-polyole mit freien Hydroxylgruppen, von denen ein Teil aufgrund des basischen Reaktionsmediums endständige Alkoholatgruppen trägt. FUr die weitere Verwendung der Polyether-polyole, z.B. zum Herstellen von Polyurethanen, ist es notwendig, die Alkoholatreste der Polymerisate, beispielsweise durch Neutralisation mit Säuren, in freie Hydroxylgruppen über zuführen.Position and its use for polyurethane plastics The manufacture of polyether polyols through polymerization of alkylene oxides, which attach to a starter molecule with Zerewitinoff active hydrogen atoms in the presence of basic catalysts add is known. The basic catalysts are usually alkali metal hydroxides or alcoholates used for polyether polyols with hydroxyl numbers up to 28 in Amounts up to a maximum of 0.06 mol per equivalent of Zerewitinoff active hydrogen atom of the starter molecule can be used. Polyether polyols with free hydroxyl groups are obtained, some of which have terminal alcoholate groups due to the basic reaction medium wearing. For the further use of the polyether polyols, e.g. for the production of Polyurethanes, it is necessary to remove the alcoholate residues of the polymers, for example by neutralization with acids, into free hydroxyl groups.
Aktivierte Polyether-polyole werden üblicherweise durch Anlagerung von Ethylenoxid an Polyoxypropylen-glykole oder Polyoxyethylen-polyoxypropylen-glykole hergestellt, wobei die Oxyethylen- und Oxypropylengruppen in den Mischpolymerisaten statistisch oder blockweise angeordnet sein können. Hierbei wird die Reaktivität des Polyether-polyols durch die Menge an polymerisiertem Ethylenoxid im Endblock bestimmt.Activated polyether polyols are usually made by addition from ethylene oxide to polyoxypropylene glycols or polyoxyethylene-polyoxypropylene glycols produced, the oxyethylene and oxypropylene groups in the copolymers can be arranged randomly or in blocks. This is the reactivity of the polyether polyol by the amount of polymerized ethylene oxide in the end block certainly.
Ein wegen der Reaktivität notwendiger hoher Gehalt an Oxyethylengruppen im Polyether-polyol kann die Schaumstoffeigenschaften störend beeinflussen. So neigen Poly- urethanschaumstoffe aus Oxyethylengruppen reichen Polyether-polyolen zur Bildung von geschlossenen Schaumzellen.A high content of oxyethylene groups, which is necessary because of the reactivity in the polyether polyol can interfere with the foam properties. So tend Poly Urethane foams made from oxyethylene groups are rich in polyether polyols for the formation of closed foam cells.
Ferner verschlechtert sich das mechanische Eigenschaftsniveau in Gegenwart von Feuchtigkeit, da die Schaumstoffe zu hydrophil sind.Furthermore, the mechanical property level deteriorates in the presence from moisture, as the foams are too hydrophilic.
Nach Angaben der DE-OS 30 30 737 gelang es durch Reduktion des Ethylenethergehalts im Polyoxyethylenendblock und durch gleichzeitige Erhöhung der Katalysatorkonzentration vor der abschließenden Oxethylierung Polyether-polyole herzustellen, die bei der Umsetzung mit organischen Polyisocyanaten Schaumstoffe mit einer größeren OSfenzelligkeit ergeben. Es zeigte sich jedoch auch, daß die Härte von Polyurethan-Weichschaumstoffen durch eine Verminderung des Ethylenethergehalts im Polyether-polyol beeinträchtigt wird. Bekannt ist ferner, daß durch eine Erhöhung des Ethylenethergehalts im Endblock eines Polyether-polyols der Verträglichkeitsindex (CI) größer wird und die Geschlossenzelligkeit eines damit hergestellten Polyurethan--Schaumstoffes stark ansteigt.According to DE-OS 30 30 737 it was achieved by reducing the ethylene ether content in the polyoxyethylene end block and by increasing the catalyst concentration at the same time before the final ethoxylation to produce polyether polyols, which are used in the Reaction with organic polyisocyanates foams with a larger number of open cells result. However, it was also found that the hardness of flexible polyurethane foams impaired by a reduction in the ethylene ether content in the polyether polyol will. It is also known that by increasing the ethylene ether content in the end block of a polyether-polyol, the compatibility index (CI) becomes larger and the closed-cell structure of a polyurethane foam produced with it increases sharply.
Die Verwendung von Epoxidalkoholen, insbesondere Glycidol zur Herstellung von Polyether- oder Polyester-polyether--polyolen ist ebenfalls nicht neu. Nach Angaben der GB-PS 973 958 werden Mischungen aus Epoxidalkoholen und Alkylenoxiden gemeinsam an ein Startermolekül addiert. Auf diese Weise werden Polyether-polyolgemische mit einem gewünschten Hydroxylgehalt und Molekulargewicht erhalten, wobei sich jedoch die einzelnen Moleküle hinsichtlich ihres Molekulargewichts unterscheiden.The use of epoxy alcohols, especially glycidol, for the production of polyether or polyester polyether polyols is not new either. To Information in GB-PS 973 958 is mixtures of epoxy alcohols and alkylene oxides added together to a starter molecule. In this way, polyether-polyol mixtures are made obtained with a desired hydroxyl content and molecular weight, however differentiate the individual molecules with regard to their molecular weight.
Die DE-OS 25 39 108 beschreibt die Herstellung von Polyoxy--propylen-glykolen mit vermindertem Doppelbindungsgehalt, ohne daß sich der Gehalt an Hydroxylendgruppen nennenswert §ndert, durch Polymerisation von Propylenoxid in Gegenwart von 0,1 bis 3 Mol.% Glycidol.DE-OS 25 39 108 describes the production of polyoxypropylene glycols with reduced double bond content, without the content of hydroxyl end groups noteworthy Changes, by polymerization of propylene oxide in the presence from 0.1 to 3 mole percent glycidol.
Nach der US-PS 3 483 169 werden Hydroxyl- oder Carboxylgruppen enthaltende Copolymere durch Copolymerisation von Epoxiden und cyclischen Anhydriden an ein Startermolekül in speziellen Mengenverhältnissen und unter bestimmten Reaktionsbedingungen hergestellt.According to US Pat. No. 3,483,169, hydroxyl or carboxyl groups are disclosed Copolymers by copolymerizing epoxides and cyclic anhydrides on a Starter molecule in special proportions and under certain reaction conditions manufactured.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, Polyether-polyole zu entwickeln, die einen mit handelsüblichen Polyether-polyolen vergleichbaren Ethylenethergehalt im Endblock besitzen und außerdem einen sehr niedrigen Verträglichkeitsindex aufweisen. Die Polyether-polyole sollten bei der Herstellung von Polyurethan-, Halbhart-, Weich- oder Integralsohaumstoffen zellöffnend bzw. schaumdruckerniedrigend wirksam sein, wobei der Schauminnendruck über einen großen Zeitraum einen geringen Wert zeigen sollte (flacher Verlauf der Schauminnendruck-Kurve im Schauminnendruck-Zeit-Diagramm).The object of the present invention was to provide polyether polyols to develop an ethylene ether content comparable to that of commercially available polyether polyols in the end block and also have a very low tolerance index. The polyether polyols should be used in the production of polyurethane, semi-rigid, soft or integral foams are effective in opening cells or reducing foam pressure, the internal foam pressure showing a low value over a long period of time should (flat course of the internal foam pressure curve in the internal foam pressure-time diagram).
Diese Aufgabe konnte überraschenderweise gelöst werden mit Hilfe von asymmetrischen Polyether-polyolen mit einer Funktionalität von 3 bis 8 und einer Hydroxylzahl von 15 bis 112, die erhalten werden durch Umsetzung von a) einem Mol eines Polyoxyalkylen-glykols mit einer Hydroxylzahl von 15 bis 200 mit b) 0,1 bis 2 Molen eines Epoxidalkohols der Formel in der R1 und R2 gleich oder verschieden sind und 1 ein Wasserstoffatom oder einen Methylolrest bedeuten, x eine ganze Zahl von 0 bis 9 und y 0 oder 1 sind und anschließender c) Alkoxylierung des gebildeten tri- bis octaSunktionellen Zwischenprodukts (c) bis zur genannten Hydroxylzahl.This object was surprisingly achieved with the aid of asymmetrical polyether polyols with a functionality of 3 to 8 and a hydroxyl number of 15 to 112, which are obtained by reacting a) one mole of a polyoxyalkylene glycol with a hydroxyl number of 15 to 200 with b) 0.1 to 2 moles of an epoxy alcohol of the formula in which R1 and R2 are identical or different and 1 is a hydrogen atom or a methylol radical, x is an integer from 0 to 9 and y is 0 or 1 and subsequent c) alkoxylation of the tri- to octa-functional intermediate (c) up to the aforementioned Hydroxyl number.
Asymmetrische Polyether-polyole sind im Sinne der Erz in dung Polyether-polyole mit einer Funktionalität von 3 bis 8 und einem unterschiedlichen Aquivalentgewicht der einzelnen Liganden.Asymmetrical polyether-polyols are in the sense of ore in dung polyether-polyols with a functionality of 3 to 8 and a different equivalent weight of the individual ligands.
Die erfindungsgemäßen asymmetrischen Polyether-polyole weisen den Vorteil auf, daß sie im Vergleich zu handelsüblichen Polyether-polyolen mit gleicher Funktionalität und Hydroxyl zahl sowie gleichem Gewichtsverhältnis von Ethylenether- zu Alkylenether-gruppen im Molekül einen kleineren Verträglichkeitsindex CI besitzen. Der Verträglichkeitsindex CI, auch Trübungspunkt genannt, ist bei den bekannten Polyether-polyolen des Standes der Technik scharf definiert und liegt üblicherweise über 5000. Die Polyether-polyole gemäß der Erfindung besitzen hingegen entweder einen scharf definierten Trübungspunkt kleiner als 500C oder einen relativ breiten Trübungspunktbereich von kleiner als 200C bis maximal 600C, das bedeutet, daß in diesem Bereich die Trübung nicht schlagartig auftritt, sondern kontinuierlich zunimmt. Der Verträglichkeitsindex CI oder Trübungspunkt wird hierbei bestimmt durch Mischen von 100 g einer Lösung aus 50 Gew.-Teilen Wasser und 50 Gew.-Teilen Isopropanol mit 3 g Polyether-polyol und Erwärmen der Lösung .it einer Geschwindigkeit von 300 pro minute bis eine Trübung eintritt.The asymmetric polyether polyols according to the invention have the The advantage that they have the same compared to commercially available polyether polyols Functionality and hydroxyl number as well as the same weight ratio of ethylene ether have a lower compatibility index CI for alkylene ether groups in the molecule. The compatibility index CI, also called the cloud point, is among the known ones Polyether polyols of the prior art are sharply defined and usually lie over 5000. The polyether polyols according to the invention, however, have either a sharply defined cloud point less than 500C or a relatively broad one Cloud point range from less than 200C to a maximum of 600C, which means that in In this area the turbidity does not occur suddenly, but increases continuously. The compatibility index CI or cloud point is determined by mixing of 100 g of a solution of 50 parts by weight of water and 50 parts by weight of isopropanol with 3 g of polyether polyol and heating the solution at a rate of 300 per minute until clouding occurs.
In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß der Verträglichkeitsindex üblicherweise mit steigendem Molekulargewicht bei gleicher Funktionalität und konstantem Gewichtsverhältnis von Ethylenether- zu anderen Alkylenether-Einheiten abnimmt bzw. bei gleichem Molekulargewicht und gleicher Funktionalität mit zunehmendem Ethylenethergehalt erhöht werden kann.In this connection it should be noted that the compatibility index usually with increasing molecular weight with the same functionality and constant Weight ratio of ethylene ether to other alkylene ether units decreases or with the same molecular weight and the same functionality with increasing ethylene ether content can be increased.
Die Produkte zeigen außerdem eine hervorragende zellöffnende Wirkung, d.h. eine Schauminnendruckerniedrigung bei der Herstellung von Polyurethan-, Halbhart-, Weich- und Integralschaumstoffen.The products also show an excellent cell-opening effect, i.e. a decrease in internal foam pressure in the production of polyurethane, semi-rigid, Soft and integral skin foams.
Zu den zur Herstellung der erfindungsgemäßen asymmetrischen Polyether-polyole verwendbaren Ausgangsstoffen und Katalysatoren ist folgendes auszuführen: a) Geeignete Polyoxyalkylen-glykole mit einer Hydroxylzahl von 15 bis 200, vorzugsweise von 20 bis 100 und insbesondere von 35 bis 70 können hergestellt werden durch Umsetzung von einem oder mehreren Alkylenoxiden mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylenkette und einem Molekulargewicht von 44 bis 250, vorzugsweise 44 bis 72 mit einem Startermolekül, das zwei reaktive Wasserstoffatome gebunden enthält.For the preparation of the asymmetric polyether polyols according to the invention Usable starting materials and catalysts must be carried out as follows: a) Suitable Polyoxyalkylene glycols with a hydroxyl number of 15 to 200, preferably 20 up to 100 and especially from 35 to 70 can be prepared by reaction of one or more alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms in the alkylene chain and a molecular weight of 44 to 250, preferably 44 to 72 with a starter molecule, that contains two reactive hydrogen atoms bonded.
Als Alkylenoxide seien z.B. genannt Tetrahydrofuran, Epichlorhydrin, gegebenenfalls an der Phenylgruppe substituierte Styroloxide, Cyclohexenoxid, l-Cyclohexyl-ethylenoxid, 1,2- und 2,3-Butylenoxid, 1,3-Propylenoxid und vorzugsweise 1,2-Propylenoxid und Ethylenoxid. Die Alkylenoxide können einzeln, alternierend nacheinander oder als Mischungen verwendet werden. Beispielsweise kann an das Startermolekül zunächst 1,2-Propylenoxid und daran anschlieRend das Ethylenoxid polymerisiert, oder zunächst 'das gesamte 1,2-Propylenoxid im Gemisch mit einem Teil des Ethylenoxids copolymerisiert und der Rest des Ethylenoxids anschließend änpolymerisiert oder schrittweise zunächst ein Teil des Ethylenoxids, dann das gesamte 1,2-Propylenoxid und danach der Rest des Ethylenoxids anpolymerisiert werden. Selbstverständlich kann auch nur 1,2-Propylenoxid oder Ethylenoxid an das Startermolekül anpolymerisiert werden.Examples of alkylene oxides that may be mentioned are tetrahydrofuran, epichlorohydrin, styrene oxides, cyclohexene oxide, l-cyclohexyl ethylene oxide, which may be substituted on the phenyl group, 1,2- and 2,3-butylene oxide, 1,3-propylene oxide and preferably 1,2-propylene oxide and Ethylene oxide. The alkylene oxides can be used individually, alternately one after the other or as Mixtures can be used. For example, the starter molecule can initially 1,2-propylene oxide and then the ethylene oxide polymerizes, or initially 'the copolymerized all of the 1,2-propylene oxide in admixture with part of the ethylene oxide and the remainder of the ethylene oxide is subsequently unpolymerized or initially incrementally some of the ethylene oxide, then all of the 1,2-propylene oxide, and then the remainder of the ethylene oxide are polymerized. Of course, only 1,2-propylene oxide can also be used or ethylene oxide are polymerized onto the starter molecule.
Als Startermoleküle kommen beispielsweise in Betracht: Wasser, Aminoalkohole wie z.B. Ethanolamin, N-Alkyl-dialkanolamine, wie z.B. N-Methyl- und N-Ethyldiethanolamin, Diglykolether, wie z.B. Diethylenglykol und Dipropylenglykol und Diole mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen wie z.B. Ethylenglykol, 1,2-, 1,3-Propylenglykol, Butandiol-1,4, Hexandiol-1,6, Octandiol-1,8 und Decandiol-1,10. Vorzugsweise eingesetzt werden Wasser, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol-1,3, Dipropylenglykol, Butandiol-1,4 und Hexandiol-1,6 b) Als Ausgangskomponente b) Epoxidalkohole der Formel verwendet, in der R1 und R2 gleich oder verschieden sind und einen -CH20H--Rest oder vorzugsweise ein Wasserstoffatom bedeuten, x eine ganze Zahl von 0 bis 9, vorzugsweise 0 bis 3 und insbesondere 0 und y 1 oder vorzugsweise 0 sind.Possible starter molecules are, for example: water, amino alcohols such as ethanolamine, N-alkyldialkanolamines such as N-methyl and N-ethyldiethanolamine, diglycol ethers such as diethylene glycol and dipropylene glycol and diols with 2 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 6 Carbon atoms such as ethylene glycol, 1,2-, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol and 1,10-decanediol. Preference is given to using water, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-propylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol and 1,6-hexanediol. B) As starting component b) epoxy alcohols of the formula is used, in which R1 and R2 are identical or different and denote a -CH20H- radical or preferably a hydrogen atom, x is an integer from 0 to 9, preferably 0 to 3 and in particular 0 and y is 1 or preferably 0.
'Als Epoxidalkohole seien beispielhaft genannt: 1,2-Epoxy--butan-4-ol, 1,2-Epoxy-3-methylol-butan-4-ol, 1,2-Epoxy--3, 3-dimethylol-butan-4-ol, 1, 2-Epoxy-pentan-5-ol, 1,2-Epoxy-4-methylol-pentan-5-ol, 1, 2-Epoxy-4, 4-dimethylol-pentan-5-ol, 1,2-Epoxy-hexan-6-ol, 1,2-Epoxy-5-methylol-hexan-6-ol, 1,2-Epoxy-5,5-dimethylol-hexan-6-ol, 1,2-Epoxy-heptan-7-ol, 1, 2-Epoxy-octan-8-ol, 1,2-Epoxy--decan-10-ol, 1,2-Epoxy-dodecan-12-ol, 1,2-Epoxy-ll-methylol-dodecan-12-ol, 1,2-Epoxy-ll,ll-dimethylol-dodecan--12-ol und vorzugsweise Glycidol (1,2-Epoxy-propan-3-ol).'The following are examples of epoxy alcohols: 1,2-epoxy-butan-4-ol, 1,2-epoxy-3-methylol-butan-4-ol, 1,2-epoxy - 3,3-dimethylol-butan-4-ol, 1,2-epoxy-pentan-5-ol, 1,2-epoxy-4-methylol-pentan-5-ol, 1,2-epoxy-4, 4-dimethylol-pentan-5-ol, 1,2-epoxy-hexan-6-ol, 1,2-epoxy-5-methylol-hexan-6-ol, 1,2-epoxy-5,5-dimethylol-hexan-6-ol, 1,2-epoxy-heptan-7-ol, 1,2-epoxy-octan-8-ol, 1,2-epoxy-decan-10-ol, 1,2-epoxy-dodecan-12-ol, 1,2-epoxy-II-methylol-dodecan-12 -oil, 1,2-epoxy-II, II-dimethylol-dodecan-12-ol and preferably glycidol (1,2-epoxy-propan-3-ol).
Die Epoxidalkohole können sowohl einzeln wie in Form von Mischungen eingesetzt werden.The epoxy alcohols can be used either individually or in the form of mixtures can be used.
Zur Herstellung der tri- bis octafunktionellen, vorzugsweise tri- bis tetrafunktionellen Zwischenprodukte werden pro Mol Polyoxyalkylen-glykol (a) 0,1 bis 2 Mole, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Mole und insbesondere ungefähr 1 Mol Epoxidalkohol (b) zur Reaktion gebracht.To produce the tri- to octafunctional, preferably tri- to tetrafunctional intermediates are per mole of polyoxyalkylene glycol (a) 0.1 to 2 moles, preferably 0.5 to 1.5 moles, and especially about 1 mole of epoxy alcohol (b) reacted.
c) Das erhaltene Zwischenprodukt wird danach in an sich bekannter Weise in Gegenwart von basischen Katalysatoren bis zu einer Hydroxylzahl von 15 bis 112, vorzugsweise 25 bis 55 und insbesondere von 25 bis 35 alkoxyliert. Bevorzugt werden hierzu als Alkylenoxide, Ethylenoxid, 1,2-Propylenoxid oder deren Gemische verwendet, wobei insbesondere solche asymmetrischen Polyether-polyole hergestellt werden, die bezogen auf das Gesamtgewicht an polymerisierten Alkylenoxidgruppen 5 bis 40 Gew.%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.% polymerisierte Ethylenoxidgruppen gebunden enthalten, von denen Ihrerseits 5 bis 30 Gew.%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.% endständig gebunden sind. Die errindungsgemäßen asymmetrischen Polyether-polyole besitzen, gemessen nach der vorgenannten Methode einen Verträglichkeitsindex CI oder Trübungspunkt von kleiner als 20 bis 50°C, vorzugsweise von kleiner als 20 bis 40°C toder einen Trübungsbereich von kleiner 200C bis maximal 9 600C, vorzugsweise von 35 bis 580C.c) The intermediate product obtained is then known per se Way in the presence of basic catalysts up to a hydroxyl number of 15 to 112, preferably 25 to 55 and in particular from 25 to 35 alkoxylated. Preferred are used as alkylene oxides, ethylene oxide, 1,2-propylene oxide or mixtures thereof used, in particular such asymmetric polyether polyols are produced based on the total weight of polymerized alkylene oxide groups 5 to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight, of polymerized ethylene oxide groups bound Contain, of which in turn 5 to 30 wt.%, Preferably 10 to 20 wt.% Terminal are bound. The asymmetric polyether polyols according to the invention have measured by the aforementioned method, a compatibility index CI or cloud point from less than 20 to 50 ° C, preferably from less than 20 to 40 ° C dead a turbidity range from less than 200 ° C. to a maximum of 9600 ° C., preferably from 35 to 580C.
Die als Ausgangsstoffe geeigneten Polyoxyalkylenglykole (a) können in Gegenwart von sauren oder vorzugsweise basischen Katalysatoren hergestellt werden. Ebenso wird Addition der Epoxidalkohole (b) und die abschließende Alkoxylierung (c) der Zwischenprodukte in Gegenwart von sauren oder basischen Katalysatoren durchgeführt, wobei die Verwendung basischer Katalysatoren bevorzugt ist.The polyoxyalkylene glycols (a) suitable as starting materials can be prepared in the presence of acidic or, preferably, basic catalysts. Likewise, the addition of the epoxy alcohols (b) and the final alkoxylation are carried out (c) the intermediates carried out in the presence of acidic or basic catalysts, the use of basic catalysts is preferred.
Als saure Katalysatoren seien beispielhaft genannt: starke Mineralsäuren mit pKs-Werten von -5 bis +4 wie z.B. Perchlorsäure, Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, organische Sulfonsäuren, wie Toluolsulfonsäure und Ionenaustauscher mit Sulfonsäuregruppen, Lewissäuren, wie z.B.Examples of acidic catalysts are: strong mineral acids with pKa values from -5 to +4 such as perchloric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, organic sulfonic acids, such as toluenesulfonic acid and ion exchangers with sulfonic acid groups, Lewis acids, e.g.
BF3, All3, SnCl4, FeCl3, PF5 oder SbCl5 und Bleicherden.BF3, All3, SnCl4, FeCl3, PF5 or SbCl5 and fuller's earth.
Hydroxylgruppenhaltige Polytetrahydrofurane werden vorzugsweise durch Polymerisation von Tetrahydrofuran in Gegenwart von Acetanhydrid mit Antimonpentachlorid oder im wesentlichen wasserfreier Bleicherde als Katalysator und anschließender Umesterung hergestellt. Die Reaktionstemperaturen für die Polymerisation mit sauren Katalysatoren liegen üblicherweise zwischen 10 und 1200C, vorzugsweise 30 und 660C.Polytetrahydrofurans containing hydroxyl groups are preferably made by Polymerization of tetrahydrofuran in the presence of acetic anhydride with antimony pentachloride or substantially anhydrous fuller's earth as a catalyst and then Transesterification produced. The reaction temperatures for the polymerization with acidic Catalysts are usually between 10 and 1200C, preferably 30 and 660C.
Als basische Katalysatoren, die z.B. in Mengen von 0,03 bis 1,0 Molen, vorzugsweise von 0,06 bis 0,2 Molen pro quivalent Hydroxylgruppe der Polyoxyalkylen-glykole (a) oder Zwischenprodukte (c) eingesetzt werden, kommen beispielsweise in Betracht: Alkalialkoxide mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im-Alkylrest, wie Natriummethylat, Natrium-und Kaliumethylat, Kaliumisopropylat und Kaliumbutylat, Erdalkalihydroxide, wie :.B. Calciumhydroxid und vorzugs- 9 weise Alkalihydroxide, wie Lithium- und insbesondere Natrium- und Kaliumhydroxtd.As basic catalysts, e.g. in amounts of 0.03 to 1.0 mol, preferably from 0.06 to 0.2 moles per equivalent hydroxyl group of the polyoxyalkylene glycols (a) or intermediates (c) are used, for example: Alkali alkoxides with 1 to 4 carbon atoms in the alkyl radical, such as sodium methylate, Sodium and potassium ethoxide, potassium isopropoxide and potassium butoxide, alkaline earth hydroxides, like: .B. Calcium hydroxide and preferably 9 wise alkali hydroxides, such as lithium and especially sodium and potassium hydroxide.
Im einzelnen werden die asymmetrischen Polyether-polyole vorteilhafterweise wie folgt hergestellt: Die Polyoxyalkylen-glykole (a) werden mit sauren Katalysatoren bei Temperaturen bis 1200C und Reaktionszeiten von 0,5 bis 5 Stunden oder vorzugsweise in Gegenwart von basischen Katalysatoren mit einem Epoxidalkohol (b) oder einem Epoxidalkoholgemisch zu den tri- bis octafunktionellen Zwischenprodukten umgesetzt.In particular, the asymmetric polyether polyols are advantageous Prepared as follows: The polyoxyalkylene glycols (a) are made with acidic catalysts at temperatures up to 1200C and reaction times of 0.5 to 5 hours or preferably in the presence of basic catalysts with an epoxy alcohol (b) or a Reacted epoxy alcohol mixture to the tri- to octafunctional intermediates.
Hierzu werden die Polyoxyalkylen-glykole (a) mit dem basischen Katalysator versetzt und partiell in das entsprechende Alkoholat übergeführt. Je nach verwendetem Katalysator wird danach gegebenenfalls gebildetes Wasser oder niedrigsiedender Alkohol, zweckmäßigerweise unter vermindertem Druck abdestilliert und bei Temperaturen von 90 bis 15000, vorzugsweise 100 bis 1300C, die Epoxidalkohole in dem Maße wie sie abreagieren, beispielsweise in 0,5 bis 8 Stunden, vorzugsweise 1 bis 2 Stunden bei Atmosphärendruck oder gegebenenfalls unter erhöhtem Druck bei 1,1 bis 20 bar, vorzugsweise 1,1 bis 7 bar eingetragen. Nach beendeter Reaktion wird der nicht umgesetzte Epoxidalkohol unter vermindertem Druck, beispielsweise bei 10 bis 20 mbar abdestilliert. Die Umsetzung wird zweckmäßigerweise, ebenso wie die nachfolgende Alkoxylierung, in Gegenwart eines unter den Reaktionsbedingungen inerten Gas, beispielsweise Stickstoff durchgeführt.For this purpose, the polyoxyalkylene glycols (a) with the basic catalyst added and partially converted into the corresponding alcoholate. Depending on the used The catalyst is then optionally formed water or low-boiling alcohol, expediently distilled off under reduced pressure and at temperatures of 90 to 15,000, preferably 100 to 130 ° C., the epoxy alcohols to the same extent as they react, for example in 0.5 to 8 hours, preferably 1 to 2 hours Atmospheric pressure or optionally under increased pressure at 1.1 to 20 bar, preferably 1.1 to 7 bar entered. After the reaction has ended, the unreacted epoxy alcohol becomes distilled off under reduced pressure, for example at 10 to 20 mbar. The implementation is expediently, like the subsequent alkoxylation, in the presence a gas which is inert under the reaction conditions, for example nitrogen.
Danach wird das gebildete Zwischenprodukt (c), gegebenenfalls nach Einbringen von zusätzlichem basischem Katalysator und Abtrennen des gebildeten Wassers oder Alkohols, unter den oben genannten Reaktionsbedingungen mit 1,2-Propylenoxid, Mischungen aus 1,2-Propylenoxid und Ethylenoxid oder Ethylenoxid alkoxyliert, vorzugsweise unter der Maßgabe, daß zur Bildung von endständigen Ethylenethergruppen abschließend oxethyliert wird.Thereafter, the intermediate product (c) formed, optionally after Introducing additional basic catalyst and separating off the water formed or alcohol, under the above reaction conditions with 1,2-propylene oxide, mixtures of 1,2-propylene oxide and ethylene oxide or ethylene oxide alkoxylated, preferably with the proviso that for the formation of terminal ethylene ether groups is finally ethoxylated.
Nach Erreichen der erfindungsgemäß geforderten Hydroxylzahl werden die überschüssigen Alkylenoxide, vorzugsweise Ethylenoxid unter vermindertem Druck abdestilliert, die gebildeten asymmetrischen Polyether-polyole mit anorganischen Säuren, wie z.B. Schwefelsäure, Salzsäure oder Phosphorsäure, sauer reagierenden Salzen, wie z.B. Kaliumhydrogenphosphat, organischen Säuren, wie z.B. Zitronensäure, Tartronsäure u.a. oder Ionenaustauschern neutralisiert und nach bekannten Methoden gereinigt.After the hydroxyl number required according to the invention has been reached, the excess alkylene oxides, preferably ethylene oxide under reduced pressure distilled off, the asymmetric polyether polyols formed with inorganic ones Acids, such as sulfuric acid, hydrochloric acid or phosphoric acid, react acidic Salts such as potassium hydrogen phosphate, organic acids such as citric acid, Tartronic acid or other neutralized ion exchangers and using known methods cleaned.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Herstellung der Polyoxyalkylen-glykole (a), die Reaktion mit den Epoxidalkoholen und die nachfolgende Alkoxylierung mehrstufig im gleichen Reaktionsgefäß durchgeführt. In einer Vorstufe werden hierbei zunächst aus den genannten difunktionellen Startermolekülen und Alkylenoxiden in Gegenwart von basischen Katalysatoren nach bekannten Methoden Polyoxyalkylen-glykole (a) mit Hydroxylzahlen von 15 bis 200 hergestellt, die nach Abtrennung von überschüssigem Alkylenoxid direkt, d.h. im gleichen Reaktionsgefäß, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu asymmetrischen Polyether-polyolen umgesetzt werden.According to a preferred embodiment, the preparation of the polyoxyalkylene glycols (a), the reaction with the epoxy alcohols and the subsequent alkoxylation in several stages carried out in the same reaction vessel. In a preliminary stage, first from the mentioned difunctional starter molecules and alkylene oxides in the presence of basic catalysts by known methods with polyoxyalkylene glycols (a) Hydroxyl numbers of 15 to 200 produced, which after removal of excess Alkylene oxide directly, i.e. in the same reaction vessel, according to the invention Process to asymmetric polyether polyols are implemented.
Die erfindungsgemäßen asymmetrischen Polyether-polyole besitzen Funktionalitäten von 3 bis 8, Hydroxylzahlen von 15 bis 112, Trübungspunkte bis 500C oder Trübungsbereiche bis 600cm Der Gehalt an primären Hydroxylgruppen liegt durchschnittlich bei 50 bs 95 Gew.%.The asymmetric polyether polyols according to the invention have functionalities from 3 to 8, hydroxyl numbers from 15 to 112, cloud points up to 500C or cloud areas up to 600cm The content of primary hydroxyl groups is on average 50 bs 95% by weight.
'Die Produkte werden zur Herstellung von Polyurethan-Kunst- 9 stoffen verwendet. Geeignet sind sie insbesondere zur Herstellung von Polyurethan-, Halbhart-, Weich- und Integralschaumstoffen, wobei auch Mischung aus den erfindungsgemäßen asymmetrischen Polyetherpolyole und üblichen Polyether-polyolen Anwendung finden können.'The products are used to manufacture polyurethane plastics used. They are particularly suitable for the production of polyurethane, semi-hard, Soft foams and integral skin foams, including a mixture of the inventive asymmetric polyether polyols and conventional polyether polyols are used can.
Beispiele 1 bis 5 Allgemeine Herstellungsvorschrift Die erfindungsgemäßen asymmetrischen Polyether-polyole wurden in 2 Vorstufen und 3 Reaktionsstufen hergestellt, wobei sich jedoch die Alkoxylierung je nach den technischen Gegebenheiten in noch mehr Reaktionsstufen unterteilen läßt.EXAMPLES 1 TO 5 General Manufacturing Instructions The inventive asymmetric polyether polyols were produced in 2 precursors and 3 reaction stages, However, depending on the technical conditions, the alkoxylation is still can subdivide more reaction stages.
1. Vorstufe: 134,2 Gew.-Teile Dipropylenglykol wurden in einem Reaktor vorgelegt und mit 14,7 Gew.-Teilen einer 85 gew.%igen wässerigen Kaliumhydroxidlösung gemischt. Diese Mischung wurde zur Ab trennung des bei der Alkoholatbildung entstehenden Wassers 2 Stunden unter vermindertem Druck (10-20 mbar) auf 1050C erhitzt. 1st precursor: 134.2 parts by weight of dipropylene glycol were in a reactor submitted and with 14.7 parts by weight of an 85% strength by weight aqueous potassium hydroxide solution mixed. This mixture was used to separate the resulting from the alcoholate formation Water heated to 1050C for 2 hours under reduced pressure (10-20 mbar).
2. Vorstufe: Das 1,2-Propylenoxid wurde der Reaktionsmischung bei einer Temperatur von 105°C und einem Druck bis maximal 7 bar in 2 bis 7 Stunden einverleibt. Nach einer Nachreaktionszeit von ungefähr 1,5 Stunden wurde das nicht umgesetzte 1,2-Propylenoxid unter vermindertem Druck abgestrippt. 2nd precursor: The 1,2-propylene oxide was the reaction mixture at a temperature of 105 ° C and a pressure of up to a maximum of 7 bar in 2 to 7 hours incorporated. After a post-reaction time of about 1.5 hours this did not happen converted 1,2-propylene oxide stripped off under reduced pressure.
1. Reaktionsstufe: Zu dem erhaltenen Polyoxypropylen-glykol wurden 74 Gew.-Teile Glycidol (1 Mol pro Mol Polyoxypropylen- '-glykol) bei 105°C in 1,5 Stunden zudosiert. Nach beende- 9 ter Reaktion wurde das nicht umgesetzte Glycidol unter vermindertem Druck (10 bis 20 mbar) in 1,5 Stunden abgetrennt.1st reaction stage: to the obtained polyoxypropylene glycol were 74 parts by weight of glycidol (1 mole per mole of polyoxypropylene '-glycol) metered in at 105 ° C. in 1.5 hours. After the reaction was over, it did not work converted glycidol is separated off under reduced pressure (10 to 20 mbar) in 1.5 hours.
2. Reaktionsstufe: Das erhaltene Zwischenprodukt wurde mit 1,2-Propylenoxid analog den Angaben der Vorstufe 2 propoxyliert. Nach beendeter Reaktion wurde das nicht umgesetzte 1,2-Propylenoxid unter vermindertem Druck (10 bis 20 mbar) abdestilliert. 2nd reaction stage: the intermediate product obtained was treated with 1,2-propylene oxide propoxylated analogously to the instructions for precursor 2. After the reaction was over, it became unreacted 1,2-propylene oxide is distilled off under reduced pressure (10 to 20 mbar).
3. Reaktionsstufe: 740 Gew.-Teile Ethylenoxid wurden der reaktionsmischung bei 105°C unter einem Druck bis maximal 7 bar in 4 Stunden einverleibt. Nach beendeter Reaktion wurde das nicht umgesetzte Ethylenoxid unter vermindertem Druck (10 bis 20 mbar) abdestilliert, das Reaktionsgemisch mit einem Magnesiumsilikat versetzt und das alkalihaltige Magnesiumsilikat abfiltriert. 3rd reaction stage: 740 parts by weight of ethylene oxide were added to the reaction mixture incorporated at 105 ° C under a pressure of up to a maximum of 7 bar in 4 hours. After finished Reaction was the unreacted ethylene oxide under reduced pressure (10 to 20 mbar) distilled off, the reaction mixture mixed with a magnesium silicate and the alkaline magnesium silicate is filtered off.
Vergleichsbeispiel A Zur Abtrennung des bei der Alkoholatbildung entstehenden Wassers wurde eine Mischung aus 1,84 Gew.-Teilen Glycerin und 147 Gew.-Teilen einer 85 gew.%igen wässerigen Kaliumhydroxydlösung 2 Stunden unter vermindertem Druck (10 bis 20 mbar) auf 1300C erhitzt. Comparative Example A For the separation of the alcoholate formation The resulting water was a mixture of 1.84 parts by weight of glycerol and 147 parts by weight an 85% strength by weight aqueous potassium hydroxide solution for 2 hours under reduced Pressure (10 to 20 mbar) heated to 1300C.
Zu der Reaktionsmischung wurden bei einer Temperatur von 1050C und einem Druck bis maximal 7 bar in 5 bis 6 Stunden 4160 Gew.-Teile 1,2-Propylenoxid hinzugefügt. Nach einer Nachreaktionszeit von 4 Stunden wurde das nicht umgesetzte 1,2-Propylenoxid unter vermindertem Druck abdestilliert. To the reaction mixture were added at a temperature of 1050C and a pressure up to a maximum of 7 bar in 5 to 6 hours 4160 parts by weight of 1,2-propylene oxide added. After a post-reaction time of 4 hours, this was not converted 1,2-propylene oxide is distilled off under reduced pressure.
Danach wurden dem Reaktionsgemisch 740 Gew.-Teile Ethylenoxid bei 1050C und unter einem Druck bis maximal 7 bar in 3 Stunden einverleibt. Zur Vervollständigung der Ethoxylierung wurde das Reaktionsgemisch 4 Stunden bei 1050C gehalten, danach das nicht umgesetzte Ethylenoxid abdestilliert, die Reaktionsmischung mit einem Magnesiumsilikat behandelt und das alkalihaltige Magnesiumsilikat abriltriert.740 parts by weight of ethylene oxide were then added to the reaction mixture 1050C and incorporated under a pressure of up to 7 bar in 3 hours. To complete After the ethoxylation, the reaction mixture was kept at 105 ° C. for 4 hours the unreacted ethylene oxide is distilled off, the reaction mixture with a Treated magnesium silicate and filtered off the alkaline magnesium silicate.
Die Reihenfolge der Aufbaukomponentenzugabe in schematischer Form und die an den erhaltenen Endprodukten ermittelten Kenndaten sind in den Tabellen la und 1b zusammengefaßt.The order in which the structural components are added in a schematic form and the characteristics determined on the end products obtained are in the tables la and 1b combined.
Tabelle 1a Beispiele 1 2 3 4 5 2. Vorstufe: 1,2-Propylenoxid [Gew.-Teile] 516 1030 2050 3080 4360 Reaktionszeit [Stunden] 2 3 5 6 7 Hydroxylzahl des erhaltenen Polyoxypropylen-glykols 180 98 54 38 28 2. Reaktionsstufe: 1,2-Propylenoxid [Gew.-Teile] 3880 3350 2310 1280 -Reaktionszeit [Stunden] 6 6 5 4 -Hydroxylzahl des erhaltenen Polyoxypropylen-triols 42 42,5 41,5 42 41,5 Tabelle 1b Beispiele Reihenfolge der Zugabe der L1 L2 L3 f OHZ CI Aussehen Aufbaukomponenten Gew.% Gew.% Gew.% [°C] EO+PO EO+PO EO+PO 1 II2-PO(10)-Glycid[1]-PO(75)-EO(15) 40 30 30 3 36 30-58 klar 2 II2-PO(20)-Glycid[1]-PO(65)-EO(15) 46,6 26,6 26,6 3 35 36,8 klar 3 II2-PO(40)-Glycid[1]-PO(45)-EO(15) 60 20 20 3 35 <20 schwache Trübung 4 II2-PO(60)-Glycid[1]-PO(25)-EO(15) 73,3 13,3 13,3 3 35 <20 Trübung 5 II2-PO(85)-Glycid[1]-EO(15) 90 5 5 3 35 <20 starke Trübung Vergleichsbeispiel A Glyc-PO(85)-EO(15) 33,33 33,33 33,33 3 35 56 klar In den Tabellen lb und 2b wurden die folgenden Abkürzungen 9 verwendet: II2 Dipropylenglykol PO: 1, 2-Propylenoxid EO: Ethylenoxid (X): x Gew.% PO oder EO bezogen auf das Gesamtgewicht der Alkylenoxide Glycid: Glycidol (1,2-Epoxy-propan-3-ol) [Y]: y Mol Glyc: Glycerin L1: Ligand 1 L2: Ligand 2 L3 Ligand 3 Funktionalität OHZ: Hydroxylzahl CI: Verträglichkeitsindex Beispiele 6 bis 8 Die asymmetrischen Polyether-polyole wurden analog der allgemeinen Herstellungsvorschrift für die Beispiele 1 bis 5 hergestellt.Table 1a Examples 1 2 3 4 5 2nd precursor: 1,2-propylene oxide [parts by weight] 516 1030 2050 3080 4360 Reaction time [hours] 2 3 5 6 7 Hydroxyl number of the obtained Polyoxypropylene glycol 180 98 54 38 28 2nd reaction stage: 1,2-propylene oxide [parts by weight] 3880 3350 2310 1280 reaction time [hours] 6 6 5 4 hydroxyl number of the obtained Polyoxypropylene triols 42 42.5 41.5 42 41.5 Table 1b examples Order of addition of the L1 L2 L3 f OHZ CI Appearance build-up components wt.% Wt.% Weight% [° C] EO + PO EO + PO EO + PO 1 II2-PO (10) -Glycid [1] -PO (75) -EO (15) 40 30 30 3 36 30-58 clear 2 II2-PO (20) -Glycid [1] -PO (65) -EO (15) 46.6 26.6 26.6 3 35 36.8 clear 3 II2-PO (40) -Glycid [1] -PO (45) -EO (15) 60 20 20 3 35 <20 weak opacity 4 II2-PO (60) -Glycid [1] -PO (25) -EO ( 15) 73.3 13.3 13.3 3 35 <20 turbidity 5 II2-PO (85) -Glycid [1] -EO (15) 90 5 5 3 35 <20 strong haze Comparative Example A Glyc-PO (85) -EO (15) 33.33 33.33 33.33 3 35 56 clear In Tables Ib and 2b the following abbreviations have been used 9 used: II2 dipropylene glycol PO: 1,2-propylene oxide EO: ethylene oxide (X): x% by weight PO or EO based on the total weight of the alkylene oxides Glycid: Glycidol (1,2-epoxy-propan-3-ol) [Y]: y Mol Glyc: Glycerin L1: Ligand 1 L2: Ligand 2 L3 Ligand 3 functionality OHZ: Hydroxyl number CI: Compatibility index Examples 6 to 8 The asymmetric polyether polyols were prepared analogously to the general preparation procedure for Examples 1 to 5.
Die verwendeten Aufbaukomponenten und deren Mengen, die Verfahrensparameter sowie die Reihenfolge der Aufbaukomponentenzugabe in schematischer Form und die an den Endprodukten ermittelten Kenndaten sind in den Tabellen 2a und 2b zusammengefaßt.The structural components used and their quantities, the process parameters as well as the sequence of the addition of structural components in schematic form and the The characteristic data determined on the end products are summarized in Tables 2a and 2b.
Tabelle 2a Beispiele 6 7 8 Vergleichsbeispiele B C D 1. Vorstufe: Dipropylenglykol [g] 175,6 231,4 268,4 - - -Glycerin [g] - - - 120 92 145 85 gew.%ige wässerige KOH [g] 16,5 16,47 10,07 16,5 9,5 8 Reaktionstemperatur [°C] 105 105 105 105 105 105 Druck [mbar] 15 15 15 15 15 15 2. Vorstufe: 1,2-Propylenoxid [g] 4036,8 3984 2405 5503 3370 2850 Reaktionszeit [Stunden] 6 5 4,5 6 5 6 max. Druck [bar] 6,5 6,0 5,5 5,5 6 5,5 Hydroxylzahl 38 46 86 41 48 87 1. Reaktionsstufe: Glycidol [g] 96,9 127,7 148,2 - - -Mol Glycidol/Mol Dipropylenglykol 1 1 1 - - -Reaktionszeit [Stunden] 1 1,5 1 - - -Reaktionstemperatur [°C] 105 105 105 - - - Forts. Tabelle 2a Beispiele 6 7 8 Vergleichsbeispiele B C D 2. Reaktionstuffe: 1,2-Propylenoxid [g] 1345 1660 1002 - - -Hydroxylzahl 42 50,5 88 - - -3. Reaktionsstuffe: Ethylenoxid [g] 1345 996 601 1375 595 503 max. Druck [bar] 5 5,5 4,5 5 4,5 4,5 Reaktionszeit [Stunden] 2 2 1,5 2 2 1,5 Hydroxylzahl 36 42 76 37 45 74 Tabelle 2b Beispiele Reihenfolge der Zugabe der L1 L2 L3 f OHZ CI Aussehen Aufbaukomponenten Gew.% Gew.% Gew.% [°C] EO+PO EO+PO EO+PO 6 II2-PO(60)-Glycid[1]-PO(20)-EO(20) 73,3 13,3 13,3 3 36 <20 leicht trübe 7 II2-PO(60)-Glycid[1]-PO(25)-EO(15) 73,3 13,3 13,3 3 42 <20 leicht trübe 8 II2-PO(60)-Glycid[1]-PO(25)-EO(15) 73,3 13,3 13,3 3 73 45-58,7 leicht trübe Vergleichsbeispiele: B Glyc-PO(80)-EO(20) 33,33 33,33 33,33 3 36 61 klar C Glyc-PO(85)-EO(15) 33,33 33,33 33,33 3 45 55 klar D Glyc-PO(85)-EO(15) 33,33 33,33 33,33 3 70 61 klar 'Beispiele 9 bis 13 und Vergleichsbeispiele E bis H Herstellung von Polyurethan-Halbhartschaumstoffen: A-Komponente: Mischung aus einem Polyether-polyol, 8,4 Gew.-Teilen eines Polyether-polyols auf Basis Ethylendiamin-Propylenoxid mit einer Hydroxylzahl von 770 0,3 Gew.-Teilen Dimethylethylendiamin und 1,8 Gew.-Teilen Wasser.Table 2a Examples 6 7 8 Comparative Examples B C D 1st preliminary stage: Dipropylene glycol [g] 175.6 231.4 268.4 - - -Glycerol [g] - - - 120 92 145 85% strength by weight aqueous KOH [g] 16.5 16.47 10.07 16.5 9.5 8 reaction temperature [° C] 105 105 105 105 105 105 pressure [mbar] 15 15 15 15 15 15 2nd precursor: 1,2-propylene oxide [g] 4036.8 3984 2405 5503 3370 2850 Response time [hours] 6 5 4.5 6 5 6 max. Pressure [bar] 6.5 6.0 5.5 5.5 6 5.5 hydroxyl number 38 46 86 41 48 87 1st reaction stage: glycidol [g] 96.9 127.7 148.2 - - -Mol glycidol / mole dipropylene glycol 1 1 1 - - reaction time [Hours] 1 1.5 1 - - -Reaction temperature [° C] 105 105 105 - - - Cont. Table 2a Examples 6 7 8 Comparative Examples B C D 2nd reaction stage: 1,2-propylene oxide [g] 1345 1660 1002 - - -Hydroxyl number 42 50.5 88 - - -3. Reaction stage: ethylene oxide [g] 1345 996 601 1375 595 503 maximum pressure [bar] 5 5.5 4.5 5 4.5 4.5 reaction time [Hours] 2 2 1.5 2 2 1.5 hydroxyl number 36 42 76 37 45 74 Tabel 2b Examples Order of addition of the L1 L2 L3 f OHZ CI Appearance of structural components Wt% wt% wt% [° C] EO + PO EO + PO EO + PO 6 II2-PO (60) -Glycid [1] -PO (20) -EO (20) 73.3 13.3 13.3 3 36 <20 slightly cloudy 7 II2-PO (60) -Glycid [1] -PO (25) -EO (15) 73.3 13.3 13.3 3 42 <20 slightly cloudy 8 II2-PO (60) -Glycid [1] -PO (25) -EO (15) 73.3 13.3 13.3 3 73 45-58.7 slightly cloudy comparative examples: B Glyc-PO (80) -EO (20) 33.33 33.33 33.33 3 36 61 clear C Glyc-PO (85) -EO (15) 33.33 33.33 33.33 3 45 55 clear D Glyc-PO (85) -EO (15) 33.33 33.33 33.33 3 70 61 clear Examples 9 to 13 and comparative examples E to H Production of semi-rigid polyurethane foams: A component: Mixture from a polyether polyol, 8.4 parts by weight of a polyether polyol based on ethylene diamine propylene oxide with a hydroxyl number of 770, 0.3 parts by weight of dimethylethylenediamine and 1.8 parts by weight Water.
B-Komponente: Mischung aus Diphenylmethan-diisocyanaten und Polyphenyl--polymethylen-polyisocyanaten.B component: Mixture of diphenylmethane diisocyanates and polyphenyl - polymethylene polyisocyanates.
100 Gew.-Teile der A-Komponente und 50 Gew.-Teile der B-Komponente wurden mit einem Rührer 10 sec lang intensiv gemischt und zur Bestimmung der Aufschäumcharakteristik (Start- und Steigzeit) in einem offenen Becher und zur Messung des Schäumdrucks in ein offenes Drucknußrohr gefüllt und dort aufschäumen gelassen.100 parts by weight of the A component and 50 parts by weight of the B component were mixed intensively with a stirrer for 10 seconds and to determine the foaming characteristics (Start and rise time) in an open cup and to measure the foaming pressure filled into an open pressure nut tube and left to foam there.
Die Bestimmung der Schäumdaten erfolgte analog der Publikation von R. Jannings, Instrumental Analysis of the Performance Characteristics of Rigid Urethan Foaming Systems, in J. Cell. Plast. May/June 1969, Seiten 159 bis 172.The foaming data were determined analogously to the publication by R. Jannings, Instrumental Analysis of the Performance Characteristics of Rigid Urethane Foaming Systems, in J. Cell. Plastic May / June 1969, pages 159 to 172.
Die verwendeten Polyether-polyole und deren Mengen sowie die ermittelten Start- und Steigzeiten, der Gelpunkt und der maximale Schaumdruck sind in Tabelle 3 zusammengefaßt. Tabelle 3.The polyether polyols used and their amounts as well as those determined Start and rise times, the gel point and the maximum foam pressure are in the table 3 summarized. Table 3.
Beispiele Polyether-polyol nach Start- Steig- Gelpunkt max. Schäumdruck Beispiel Menge zeit zeit [Gew.Tl.] [sec] [sec] [sec] mbar 9 3 89,5 34 150 116 64 10 6 89,5 36 143 111 33 11 7 89,5 40 127 110 15 12 8 89,5 37 153 112 51 13 A 71,6 und 5 17,9 33 156 130 37,5 Vergleichbeispiele E A 89,5 39 178 169 275 F B 89,5 37 179 171 193 G C 89,5 37 153 149 214 H D 89,5 38 163 118 118 tDie Beispiele 9 bis 13 und Vergleichsbeispiele E bis H zeigen, daß bei der Herstellung von Polyurethan-Halbhartschaumstoffen durch die Verwendung der erfindungsgemäßen asymmetrischen Polyether-polyole oder deren Gemische mit üblichen Polyetherpolyole eine deutliche maximale Schäumdruckerniedrigung erzielt wird. Examples of polyether-polyol according to the start-rise-gel point max Example amount time time [parts by weight] [sec] [sec] [sec] mbar 9 3 89.5 34 150 116 64 10 6 89.5 36 143 111 33 11 7 89.5 40 127 110 15 12 8 89.5 37 153 112 51 13 A 71.6 and 5 17.9 33 156 130 37.5 comparative examples E A 89.5 39 178 169 275 F B 89.5 37 179 171 193 G C 89.5 37 153 149 214 H D 89.5 38 163 118 118 tThe Examples 9 to 13 and Comparative Examples E to H show that in the production of semi-rigid polyurethane foams by using the inventive asymmetric polyether polyols or their mixtures with conventional polyether polyols a significant maximum reduction in foaming pressure is achieved.
7 7th
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