SK108399A3 - Isocyanate compositions for low density polyurethane foam - Google Patents

Description

Izokyanátové zmesi na polyuretánové peny s nízkou hustotou

Oblasť techniky

Vynález sa týka polyizokyanátových zmesí použiteľných na prípravu polyuretánových pien. Vynález sa týka najmä izokyanátom zakončených prepolymérov použiteľných na prípravu polyuretánových pien s nízkou hustotou, ktoré sú vhodné najmä na balenie liatím do určitého priestoru.

Doterajší stav techniky

Polyuretánové peny sa pripravujú zmiešaním a reakciou dvoch prúdov chemikálií s použitím dávkovacieho zariadenia. Jeden prúd obsahuje izokyanátovú zložku a druhý prúd obsahuje zlúčeniny reaktívne voči izokyanátom, nadúvadlá, katalyzátory, povrchovo aktívne látky, pomocné prostriedky a ďalšie aditíva. Súhrnný prehľad používaných surovín, výrobných technológií, vlastností a konečného použitia polyuretánovéj peny je publikovaný v The ICI Polyurethanes Book, vydanej Georgom Woodsom, John Wiley & Sons Publishers (1987) a Polyurethane Handbook, vydanej Gunterom Oertelom, publikované Hanserom (1985). Polyuretánové peny sa používajú pri mnohých aplikáciách, najmä pri balení, pri výrobe automobilov, nábytku, konštrukcií a nástrojov. Pri mnohých z týchto aplikácií, ak nie pri všetkých, sa kladie zvýšený dôraz na dobré pôsobenie polyuretánovéj peny na životné prostredie.

V priebehu týchto rôznych aplikácií vznikajú dve všeobecné témy, ak sa týkajú životného prostredia, a to nízka hustota pre uchovávané zásoby a použitie nadúvadiel nevyčerpávajúcich ozón, aby sa chránila zemská ozónová vrstva. To znamená zvýšené množstvo vody v mnohých polyuretánových penových formuláciách. Je to spôsobené tým, že voda reaguje s izokyanátmi pri podmienkach výroby peny, pričom vzniká oxid uhličitý. Vyššie množstvo vody v penových formuláciách umožňuje znížiť ďalšie nadúvadlá vyčerpávajúce ozón, čo všeobecne vedie k zníženiu hustoty peny. Toto zvýšené použitie vody vedie k mnohých zme2 nám pri zlúčeninách reaktívnych voči izokyanátom, katalyzátorov, povrchovo aktívnych látok a ďalších aditív. Tieto zmeny niekedy znižujú ich kompatibilitu s prúdom izokyanátu. Nekompatibilita alebo znížená kompatibilita týchto dvoch prúdov formulácií polyuretánových pien spôsobuje mnoho problémov s kvalitou vyrábanej peny. Niektorými problémami spojenými s nedostatkom kompatibility sú lokalizované alebo celkové rozpadnutie peny, nerovnomerná pena (to znamená ryhovitá), hrubá pena a veľké medzery. Tieto problémy ovplyvnia účinnosť peny pri konečnom použití.

Balenie liatím do určitého priestoru používané na ochranu krehkých alebo jemných druhov tovaru v priebehu dopravy alebo skladovania je jednou takouto aplikáciou, keď je potrebné pripraviť peny s extrémne nízkymi hustotami, najčastejšie menej ako 16 kg/m³, s použitím vody ako jediného alebo dominantného nadúvadla. Tieto peny poskytujú mnoho výhod, vrátane vynikajúcej nárazuvzdornosti a relatívne nízkej hmotnosti. Použitie vyšších množstiev vody na formulácie použiteľné na balenie liatím do určitého priestoru je veľmi rozšírené.

Formulácie použiteľné na prípravu polyuretánových pien s použitím vody ako nadúvadla sú dobre známe. US patenty č. 5 534 185 a č. 5 374 667 opisujú prípravu polyuretánových pien s nízkou hustotou, ktoré sú bez fluorovaných a chlórovaných uhľovodíkov. Tieto patenty opisujú kvapalnú polyizokyanátovú zmes obsahujúcu reakčný produkt zmesi (a) difenylmetándiizokyanátu a polyfenylpolymetylénpolyizokyanátu a (b) aspoň jedného polyoxypropylénpolyoxyetylénpolyolu. Táto kvapalná poly i zokyanátová zmes sa nechá reagovať s látkami reaktívnymi voči izokyanátom , čím vzniká pena. Kvapalná polyizokyanátová zložka používaná v týchto patentoch má hodnotu NCO asi 22 až 30 %.

Podobne US patent č. 5 114 989 opisuje izokyanátom zakončený prepolymér použiteľný na prípravu flexibilných polyuretánových pien, ktoré sa pripravia reakciou polyizokyanátu obsahujúceho 4,4 '-metyléndifenyldiizokyanát s polyoxyalkylénpolyo3 lom. Vzniknutý prepolymér má obsah NCO 5 až 31 % hmotnostných. Tento prepolymér sa nechá reagovať s vodou, čím vzniká pena.

US patent č. 5 175 195 opisuje prípravu flexibilnej polyuretánovej peny spočívajúcu v reakcii polyizokyanátu, ktorý je zmesou izokyanátom zakončeného prepolyméru pripraveného reakciou difenylmetándiizokyanátu a alkylénpolyolov s polyfenylmetánpolyizokyanátom. Tento prepolymér sa nechá reagovať s vodou a zlúčeninou obsahujúcou vodíkové atómy, čím vzniká pena. Prepolymér má obsah NCO 26,5 %.

Aj keď všetky tieto patenty opisujú prípravu pien s použitím vody ako nadúvadla, ukazujú sa nevýhody tohto použitia. Pokusy nechať reagovať tieto systémy s použitím veľmi vysokých množstiev vody a/alebo s použitím nízkotlakového dávkovacieho zariadenia (s cieľom pripraviť peny s relatívne nízkou hustotou) vedú k penám majúcim veľa nedostatkov týkajúcich sa kompatibility izokyanátu s vodou. Problémy s kvalitou peny spôsobenými kompatibilitou, ako sú rozpadnutie peny alebo zrážanie peny, hrubá pena a neobvykle veľké medzery, môžu mať nepriaznivý dopad na použitie pri balení.

Preto je stále potrebné hľadať polyizokyanátové zmesi použiteľné na výrobu polyuretánových pien majúcich nízku hustotu a ktoré sú bez nadúvadiel vyčerpávajúcich ozón.

Ďalej je treba stále hľadať zmesi, ktoré produkujú polyuretánové peny s vysokou kvalitou, ktoré nemajú štruktúrne defekty, aké sú uvedené už skôr, pri ich príprave s použitím bežného penotvorného zariadenia.

Podstata vynálezu

Cieľom vynálezu je získať polyizokyanátový prepolymér, ktorý je možné použiť na dosiahnutie vysokej kvality pien s nízkou hustotou bez prítomnosti nadúvadiel vyčerpávajúcich ozón.

Podstatou vynálezu je izokyanátom zakončený prepolymér majúci obsah NCO vyšší ako 31 až 33,5 % hmotnostných, ktorý obsahuj e:

(a) polyfenylénpolymetylénpolyizokyanát obsahujúci

1) 30 až 100 % hmotnostných dífenylmetándiizokyanátu a

2) zvyšok je vybraný zo skupiny zahŕňajúcej v podstate vyššie homológy polyfenylénpolymetylénpolyizokyanátu, polyfenylénpolymetylénpolyizokyanát modifikovaný esterovými skupinami, močovinovými skupinami, biuretovými skupinami, alifatickými skupinami, karbodiimidovými skupinami, izokyanurátovými skupinami, uretdiónovými skupinami a uretánovými skupinami, a (b) polyoxyalkylénpolyol majúci obsah oxyetylénu 30 až 90 %, molekulovú hmotnosť 1000 až 12000 a funkcionalitu 2 až 8.

Hmotnostný pomer.zložky (a) k zložke (b) v tomto pŕepolyméri je 99,9:0,1 až 95:5, výhodne 99,9:0,1 až 97,5:2,5 a ešte výhodnejšie 99,85:0,15 až 99,0:1,0.

Polyfenylénpolymetylénpolyizokyanát (PMDI) použitý ako zložka (a) obsahuje 1) 30 až 100 % hmotnostných difenylmetándiizokyanátu (MDI) a 2) zvyšok je vybraný zo skupiny zahŕňajúcej v podstate vyššie (to znamená vyššie ako di-) homológy PMDI, PMDI modifikovaný esterovými skupinami, močovinovými skupinami, biuretovými skupinami, alifatickými skupinami, karbodiimidovými skupinami, izokyanurátovými skupinami, uretdiónovými skupinami a uretánovými skupinami. Výhodne zložka (a) obsahuje 35 až 100 % a ešte výhodnejšie 40 až 100 % MDI. MDI používaný ako zložka (a) 1) obsahuje 4,4’-izomér ako aj 2,4'a 2,2¹-izoméry. Je výhodné, keď zložka (a) 1) obsahuje hmotnostný pomer 4,4*-MDI k 2,4'- a 2,2'-MDI (vztiahnuté spolu) v rozsahu od 99:1 do 50:50 a výhodne 98:2 až 60:40.

Izokyanátová zložka (a) 2) môže obsahovať vyššie (to znamená vyššie ako di-) homológy PMDI. Týmito vyššími homológmi

PMDI sú akékoľvek triizokyanáty, tetraizokyanáty, heptaizokyanáty, hexaizokyanáty atď. . Vyššie homológy zahŕňajúce najmä trifenyldimetántriizokyanát (trojkruhový oligomér PMDI), tetrafenyltrimetántetraizokyanát (štvorkruhový oligomér PMDI) a vyššie funkčné oligoméry. Vhodné vyššie homológy PMDI sú opísané v knihe The ICI Polyurethanes Book, vydanej Georgom Woodsom, John Wiley & Sons Publishers (1987).

Zložka (a) 2) môže ďalej obsahovať izokyanáty modifikované rôznymi skupinami, vrátane esterových skupín, močovinových skupín, biuretových skupín, alifatických skupín, karbodiimidových skupín, izokyanurátových skupín, uretdiónových skupín a uretánových skupín. Tieto modifikované izokyanáty a spôsoby ich prípravy sú známe zo stavu techniky.

Pri príprave izokyanátom zakončeného prepolyméru podľa predloženého vynálezu sa PMDI zložka (a) nechá reagovať so zložkou (b), polyoxyalkylénpolyolom. Polyoxyalkylénpolyoly použiteľné podľa vynálezu majú obsah oxyeťylénu od 30 do 90 %, výhodne v rozsahu 50 až 85 % a ešte výhodnejšie v rozsahu 65 až 80 % hmotnostnými. Polyoxyalkylénpolyoly použiteľné podľa vynálezu majú ďalej funkcionalitu 2 až 8 a výhodne 2 až 6 a ešte výhodnejšie 2 až 4 a molekulovú hmotnosť 1000 až 12000, výhodne 1200 až 10000 a ešte výhodnejšie 1400 až 8000.

Polyoxyalkylénpolyoly vhodné na použitie podľa vynálezu zahŕňajú polyoxyalkylénpolyoly získané reakciou alkylénoxidov s iniciátormi obsahujúcimi od 2 do 8 aktívnych atómov vodíka na molekulu. Vhodnými alkylénoxidmi sú napríklad butylénoxid, propylénoxid a etylénoxid. Vhodnými iniciátormi sú polyoly (napríklad voda, etylénglykol, dietylénglykol, propylénglykol, butándiol, glycerol, trimetylolpropán, trietanolamín, pentaerytritol, sorbitol a sacharóza), polyamíny (napríklad etyléndiamín, tolyléndiamín, diaminodifenylmetán a polymetylénpolyfenylénpolyamíny), aminoalkoholy (napríklad etanolamín a dietanolamín) a ich zmesi. Výhodnými alkylénoxidmi sú propylénoxid a etylénoxid. Výhodnými iniciátormi sú iniciátory obsahujúce od 2 do 6 vodíkových atómov na molekulu. Ako príklady týchto výhodných iniciátorov je možné uviesť etylénglykol, dietylénglykol, propylénglykol, glycerol, trimetylolpropán, trietanolamín, pentaerytritol a sorbitol.

Prepolyméry podľa predloženého vynálezu je možné pripraviť akýmkoľvek vhodným spôsobom známym zo stavu techniky. Vhodné je však pripravovať tieto prepolyméry buď reakciou izokyanátovej zložky (a) priamo s polyolovou zložkou (b) alebo najskôr reakciou časti izokyanátovej zložky (a) s polyolovou zložkou (b), čím vzniká semiprepolymér a potom zriedením tohto semiprepolyméru zvyšnou polyizokyanátovou zložkou (a).

Ako sa už skôr uviedlo, obsah NCO vzniknutého izokyanátom zakončeného prepolyméru je viac ako 31 až 33,5 %. Výhodne je obsah NCO prepolyméru viac ako 31 až 33 % a ešte výhodnejšie 31,5 až 32,5 %. Neobvykle vysoký obsah NCO v tomto prepolyméry sa dosiahne preto, že sa použije len relatívne malé množstvo polyolovej zložky (b) v porovnaní s množstvom izokyanátovej zložky (a). Predpokladá sa, že tento' vysoký obsah NCO sa sigI nifikantne podieľa na vynikajúcich kvalitách pien pripravovaných z prepolymérov podľa predloženého vynálezu.

Izokyanátom zakončené prepolyméry podľa predloženého vynálezu sa nechajú reagovať so zložkami reaktívnymi voči izokyanátom (to znamená živičná časť), čím vznikajú polyuretánové peny s nízkou hustotou. Pracovníkom v odbore je jasné, že podľa potreby na zvláštne ciele je možné použiť živičné materiály, avšak vynález nie je obmedzený len na ne. Je výhodné, ak obsahuje živičná časť jednu alebo viac z nasledujúcich zložiek, ktorými sú:

1. Polyfunkčné zmesi reaktívne voči izokyanátom, s ktorými sa prepolyméry zakončené izokyanátom nechajú reagovať, čím vznikajú polyuretánové alebo izokyanátom modifikované polyuretánové peny. Ako príklady týchto zmesí je možné uviesť polyéterické polyoly, polyesterové polyoly a ich zmesi, majúce priemerné hydroxylové číslo od 100 do 1000, výhodne 150 až 700 KOH/g a priemernú hydroxylovú funkcionalitu 2 až 8, výhodne 2 až 6.

Ako ďalšie príklady vhodných polyfunkčných zmesí reaktívnych voči izokyanátom je možné uviesť aktívnym vodíkom zakončené polytioétery, polyamidy, polyesteramidy, polykarbonáty, polyacetály, polyolefíny a polysiloxány. Ďalšími použiteľnými materiálmi reaktívnymi s izokyanátmi sú polymérne polyoly, ktorými sú disperzie alebo roztoky adičných alebo kondenzačných polymérov v polyoloch typu, opísaného už skôr.

2. Voda alebo zlúčeniny uvoľňujúce oxid uhličitý, ako sú monokarboxylové kyseliny alebo polykarboxylové kyseliny, cyklické karbonáty reaktívne voči izokyanátom a cyklické močoviny reaktívne voči izokyanátom.

3. Kvapalný alebo rozpustený oxid uhličitý, ako v US patente č. 5 578 655..

je opísaný

4. Fyzikálne nadúvadlá iné ako chlórovaný a fluorovaný uhľovodík. Vhodnými fyzikálnymi nadúvadlami sú alifatické a cykloalifatické fluorované uhľovodíky, dialkylétery, étery obsahujúce fluór, alkylalkanoáty a uhľovodíky. Výhodným fyzikálnym nadúvadlom je 1,1,1,2-tetrafluóretán (HFG-134a), 1,1,1,3,3,-pentafluórpropán (HFC-245fa) a ich zmesi.

Živičná časť môže tiež obsahovať rôzne pomocné látky a aditíva potrebné na zvláštne ciele. Vhodnými pomocnými látkami a aditívami sú sieťovacie činidlá, ako sú trietanolamín a gly cerol, činidlá stabilizujúce penu alebo povrchovo aktívne látky, ako sú kopolyméry siloxánu a oxyalkylénu, katalyzátory, ako sú terciárne amíny (napríklad (bis-2-dimetylaminoetyl)éter, Ν,Ν-dimetyletanolamín, dimetylaminoetoxyetanol, pentametyldietyléntriamín), organokovové zlúčeniny (napríklad dibutylcíndilaurát a oktoát draselný), kvartérne amóniové soli (napríklad 2-hydroxypropyltrimetylamóniumformiát) a N-substituované triazíny, reaktívne a nereaktívne zhášadlá, ako sú trischlórpropylfosfát a oligoméry fosfátov obsahujúce hydroxylové skupiny, znižovače viskozity, ako je propylénkarbonát, činidlá napomáhajúce uvoľneniu z formy, ako je stearát zinočnatý, plnivá, ako sú sadze, a antioxidanty, ako je butylovaný hydroxytoluén.

Polyuretánové peny s nízkou hustotou pripravené z prepolymérov zakončených izokyanátom podľa vynálezu je možné pripraviť reakciou prepolyméru zakončeného izokyanátom so živičnou časťou opísanou už skôr v pomeroch a s podmienkami vhodnými na tvorbu polyuretánovej peny. Tieto pomery a reakčné podmienky sú pracovníkom v odbore dobre známe. Je však výhodné, ak sa prepolymér a živičné zložky nechajú reagovať v pomeroch 1:10 až 10:1 a výhodne 1:5 až 5:1. Výhodne je možné pri reakcii týchto zložiek pri výrobe polyuretánových pien s nízkou hustotou používať bežné zariadenia na výrobu peny. Ako príklad vhodného zariadenia je možné uviesť Instapack^R 808, nízkotlakové zariadenie na tvorbu peny dostupné od firmy Sealed Air Corporation.

Peny pripravené podľa predloženého vynálezu obsahujú značne menej defektov v porovnaní s bežnými penami na balenie. Okrem toho majú peny pripravené podľa predloženého vynálezu hustotu menej ako asi 32 kg/m³, výhodnejšie menej ako asi 16 kg/m³ a ešte výhodnejšie menej ako asi 4,8 kg/m³.

Predložený vynález je ďalej bližšie objasnený nasledujúcimi príkladmi uskutočnenia, ktoré ho však neobmedzujú.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Prepolymér podľa vynálezu sa pripraví reakciou 82,1 dielov hmotnostných izomérnej zmesi difenylmetándiizokyanátu obsahujúcej 70 % 4,4’-izoméru so 17,9 dielmi hmotnostnými oxyetylovaného a oxypropylovaného trimetylolpropánom iniciovaného polyolu majúceho obsah oxyetylénu asi 75 % neusporiadane distribuovaného a molekulárnu hmotnosť 4000. Reakcia sa uskutočňuje pri teplote 80 až 90 °C počas 2,5 hodiny a získaný prepolymér má voľný obsah NCO 27 % hmotnostných. 0,7 dielov hmotnostných už skôr uvedeného prepolyméru sa zmieša s 99,3 dielmi hmotnostnými zmesi PMDI majúcej obsah difenylmetándiizokyanátu 52 % [hmotnostný pomer 4,4'-izoméru k (2,4' + + 2,2') izoméru je 85:15] a voľný obsah NCO 31,9 %. Voľný obsah NCO vzniknutého prepolyméru je 31,8 %.

Baliaca pena s nízkou hustotou sa pripraví s použitím zap riadenia na výrobu peny Instapack 808 s izokyanátovým prepolymérom opísaným už skôr ako zložkou (a) a UltraLite™ polyfunkčnou zmesou reaktívnou voči izokyanátom dostupnú od firmy Sealed Air Corporation ako zložkou (b) . Instapack^R 808 je nízkotlakové (3447 kPa) zariadenie na výrobu peny, takisto dostupné od firmy Sealed Air Corporation.

Polyuretánová pena s nízkou hustotou sa pripraví reakciou polyizokyanátového prepolyméru s polyfunkčnou zmesou reaktívnou voči izokyanátom v hmotnostnom pomere 63:37 (izokyanát:

:zmesi reaktívnej voči izokyanátom). Pred reakciou sa prepolymér zohreje na teplotu 71 °C a zmes reaktívna voči izokyanátom sa zohreje na 76 °C a tieto teploty sa udržiavajú v priebehu celej reakcie.

Hustota získanej peny sa meria podľa postupu uvedeného v ASTM D 1622. Hustota peny je 4 kg/m³. Pena nenesie žiadne známky kolapsu peny, nerovnorodej peny (to znamená pruhovanie), hrubej peny a veľkých medzier. Pena je vhodná na ochranu krehkých alebo jemných druhov tovaru v priebehu ich transportu alebo skladovania.

Príklad 2

Prepolymér podľa vynálezu sa pripraví reakciou 82,1 dielov hmotnostných izomérnej zmesi difenylmetándiizokyanátu obsahujúcej 70 % 4,4'-izoméru so 17,9 dielmi hmotnostnými oxyetylovaného a oxypropylovaného trimetylolpropánom iniciovaného polyolu majúceho obsah oxyetylénu asi 75 % neusporiadane distribuovaného a molekulárnu hmotnosť 4000. Reakcia sa uskutočňuje pri teplote 80 až 90 °C počas 2,5 hodiny a získaný prepolymér má voľný obsah NCO 27 % hmotnostných. 1,7 dielov hmotnost10 ných už skôr uvedeného prepolyméru sa zmieša s 98,3 dielmi hmotnostnými zmesi PMDI majúcej obsah difenylmetándiizokyanátu % [hmotnostný pomer 4,4'-izoméru k (2,4' + 2,2') izoméru je

85:15] a voľný obsah NCO 31,9 %. Voľný obsah NCO vzniknutého izokyanátového prepolyméru je 31,65 %.

• ¹

Polyuretánová pena s nízkou hustotou sa pripraví podľa postupu uvedeného v príklade 1. Hustota peny meraná podľa ASTM D 1622 je 4 kg/m³. Pena nenesie žiadne známky kolapsu peny, nerovnorodej peny (to znamená pruhovanie) , hrubej peny a veľkých medzier. Pena je vhodná na ochranu krehkých alebo jemných druhov tovaru v priebehu ich transportu alebo skladovania.

Príklad 3

Polyuretánová pena sa pripraví reakciou zmesi PMDI obsahujúcej 52 % difenylmetándiizokyanátu [hmotnostný pomer 4,4'-izoméru k (2,4'+ 2,2')izoméru je 85:15] a voľný obsah NCO 31,9 % so zložkou reaktívnou s izokyanátom opísanou v príklade

l.

Hustota peny je 4,1 kg/m³. Obsahuje oblasť kolapsu peny blízko centra bochníka. Vykazuje tiež určitú nerovnorodosť (to znamená pruhovanie) v oblasti začiatku nalievania. Pena je zlej kvality a zdá sa byť nevhodná na ochranu krehkých alebo jemných druhov tovaru v priebehu ich transportu alebo skladovania .

Príklad 4

Prepolymér sa pripraví reakciou 82,1 dielov hmotnostných izomérnej zmesi difenylmetándiizokyanátu obsahujúcej 70 % 4,4'-izoméru so 17,9 dielmi hmotnostnými oxyetylovaného a oxypropylovaného trimetylolpropánom iniciovaného polyolu majúceho obsah oxyetylénu asi 75 % neusporiadane distribuovaného a molekulárnu hmotnosť 4000. Reakcia sa uskutočňuje pri teplote 80 až 90 °C počas 2,5 hodiny a získaný prepolymér má voľný obsah NCO 27 % hmotnostných. 29 dielov hmotnostných už skôr uvedeného prepolyméru sa zmieša so 71 dielmi hmotnostnými zmesi PMDI majúcej obsah difenylmetándiizokyanátu 52 % [hmotnostný pomer 4,4'-izoméru k (2,4' + 2,2')izoméru je 85:15] a voľný obsah NCO 31,9 %. Voľný obsah NCO vzniknutého izokyanátového prepolyméru je 30,45 %.

Polyuretánová pena sa pripraví spôsobom opísaným v príklade 1. Hustota peny, meraná podľa ASTM D 1622, je 4, 16 kg/m² a pena nemá žiadnu oblasť kolapsu peny, nerovnorodosti (to znamená pruhovanie), hrubej peny alebo veľkých medzier. Pena sa začne zrážať v priebehu hodín penenia. Vzhľadom k zrážaniu sa táto pena nejaví vhodná na ochranu krehkých alebo jemných druhov tovaru v priebehu ich transportu alebo skladovania .

Príklad 5

Prepolymér sa pripraví reakciou 82,1 dielov hmotnostných izomérnej zmesi difenylmetándiizokyanátu obsahujúcej 70 % 4,4'-izoméru so 17,9 dielmi hmotnostnými oxyetylovaného a oxypropylovaného trimetylolpropánom iniciovaného polyolu majúceho obsah oxyetylénu asi 75 % neusporiadane distribuovaného a molekulárnu hmotnosť 4000. Reakcia sa uskutočňuje pri teplote 80 až 90 °C počas 2,5 hodiny a získaný prepolymér má voľný obsah NCO 27 % hmotnostných. 69 dielov hmotnostných už skôr uvedeného prepolyméru sa zmieša s 31 dielmi hmotnostnými zmesi PMDI majúcej obsah difenylmetándiizokyanátu 36 % [hmotnostný pomer 4,4'-izoméru k (2,4' + 2,2')izoméru je 96:4] a voľný obsah NCO 31,1 %. Voľný obsah NCO vzniknutého izokyanátového prepolyméru je 28,2 %.

Polyuretánová pena sa pripraví spôsobom podľa príkladu 1. Pena spľasne do lievanca skoro po jej vytvorení. Vzhľadom na kolaps sa pena nejaví byť vhodnou na ochranu krehkých alebo jemných druhov tovaru v priebehu ich transportu alebo skladovania .

Príklad 6

Prepolymér sa pripraví reakciou 92,5 dielov hmotnostných polymérneho MDI majúceho obsah difenylmetándiizokyanátu 60 % so 7,5 dielmi hmotnostnými oxyetylovaného a oxypropylovaného glycerínom iniciovaného polyolu majúceho obsah oxyetylénu asi 5 % a molekulovú hmotnosť 3100. Reakcia sa uskutočňuje pri teplote 80 až 90 °C počas 2,5 hodiny a prepolymér má voľný obsah NCO 29,4 % hmotnostných. 75 dielov hmotnostných už skôr uvedeného prepolyméru sa zmieša s 25 dielmi hmotnostnými izomérnej zmesi difenylmetándiizokyanátu obsahujúcej 80 % 4,4'-izoméru a majúcej voľný obsah NCO 33,5 %. Voľný obsah NCO vzniknutého izokyanátového prepolyméru je 30,4 %.

Polyuretánová pena sa pripraví spôsobom podľa príkladu 1. Pena splasne do lievanca skoro po jej vytvorení. Vzhľadom na kolaps sa pena nejaví byť vhodnou na ochranu krehkých alebo jemných druhov tovaru v priebehu ich transportu alebo skladovania .

Príklad 7

Prepolymér sa pripraví reakciou 97 dielov hmotnostných izomérnej zmesi difenylmetándiizokyanátu obsahujúcej 80 % 4,4'-izoméru s 3 dielmi hmotnostnými zmesi diolov obsahujúcej 1,2-propylénglykol, 1,3-butylénglykol a dietylénglykol v molárnom pomere 1:1:0,9. Priemerná molekulová hmotnosť glykolovej zmesi je 90. Reakcia sa uskutočňuje pri teplote 80 až 90 °C počas 2,5 hodiny a získaný prepolymér má voľný obsah NCO 29,7 % hmotnostných. 24,4 diely hmotnostné už skôr uvedeného prepolyméru sa zmiešajú so 75,6 dielmi hmotnostnými PMDI s obsahom difenylmetándiizokyanátu 44 % [hmotnostný pomer 4,4'-izoméru k (2,4' + 2,2')izoméru je 95:5] a voľný obsah NCO je 31,5 %. Voľný obsah NCO vzniknutého izokyanátového prepolyméru je 30,85 %.

Polyuretánová pena sa pripraví spôsobom podľa príkladu 1. Hustota peny, meraná podľa ASTM D 1622, je 4,16 kg/m³ a pena obsahuje oblasť splasnutej peny blízko centra bochníka. Pena je hrubšia ako pena podľa príkladu 1. Kvalita peny celkovo nie je dobrá a zdá sa, že nie je vhodná na ochranu krehkých alebo jemných druhov tovaru v priebehu ich transportu alebo skladovania .

Polyuretánová peny pripravené podľa predloženého vynálezu majú relatívne nízku hustotu, majú dobrú kvalitu, a nemajú problémy s kompatibilitou.

Claims (12)

1) 30 až 100 % hmotnostných difenylmetándiizokyanátu a

1. Izokyanátom zakončený prepolymér majúci obsah NCO viac ako 31 až 33,5 % hmotnostných, vyznačujúci sa tým, že obsahuje (a) polyfenylénpolymetylénpolyizokyanát obsahujúci

2. Izokyanátom zakončený prepolymér podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že hmotnostný pomer zložky (a) k zložke (b) je od 99,9:1 do 95:5.

2) zvyšok je vybraný zo skupiny zahŕňajúcej v podstate vyššie homológy polyfenylénpolymetylénpolyizokyanátu, polyfenylénpolymetylénpolyizokyanát modifikovaný esterovými skupinami, močovinovými skupinami, biuretovými skupinami, alifatickými skupinami, karbodiimidovými skupinami, izokyanurátovými skupinami, uretdiónovými skupinami a uretánovými skupinami, a _t I (b) polyoxyalkylénpolyol majúci obsah oxyetylénu 30 až 90 %, molekulovú hmotnosť 1000 až 12000 a funkcionalitu 2 až 8.

3. Izokyanátom zakončený prepolymér podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že hmotnostný pomer zložky (a) k zložke (b) je od 99,9:1 do 97,5:2,5.

4. Izokyanátom zakončený prepolymér podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že hmotnostný pomer zložky (a) k zložke (b) je od 99,85:0,15 do 99,0:1,0.

5. Izokyanátom zakončený prepolymér podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že zložka (a) obsahuje od 35 do 100 % difenylmetándiizokyanátu.

6. Izokyanátom zakončený prepolymér podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že zložka (a) obsahuje od 40 do 100 % difenylmetándiizokyanátu.

7. Izokyanátom zakončený prepolymér podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že zložka (b) má funkcionalitu od 2 do 6.

8. Izokyanátom zakončený prepolymér podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že zložka (b) má molekulovú hmotnosť od 1200 do 10000.

9. Spôsob prípravy izokyanátom zakončeného prepolyméru ako je definovaný v nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa nechá reagovať izokyanátová zložka (a) priamo s polyolovou zložkou (b).

10. Spôsob prípravy izokyanátom zakončeného prepolyméru ako je definovaný v nároku 1, vyzn-ačujúcp. sa tým, že sa najskôr nechá reagovať časť izokyanátovej zložky (a) s polyolovou zložkou (b), čím vzniká semiprepolymér a potom sa semiprepolymér zriedi zvyšnou izokyanátovou zložkou (a) .

11. Polyuretánová pena, vyznačujúca sa tým, že pozostáva z reakčného produktu izokyanátom zakončeného prepolyméru, ako je definované v nároku 1, a zo zložky reaktívnej voči izokyanátom.

12. Polyuretánová pena podľa nároku 11, vyznačujúca sa tým, že má hustotu menšiu ako asi 32 kg/m³.