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Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von Schaumpolyurethanen, die in verschiedenen Industriezweigen, z. B. derTextil-, Möbel-, Kraftfahrzeugindustrie, in der Kühltechnik als Wärmeisolierstoff usw. breite Verwendung finden.
Es sind Verfahren bekannt zur Herstellung von Schaumpolyurethanen durch Umsetzung von Diisocyanaten oder deren Gemischen mit Polyisocyanaten, Polyäthern oder Polyestern mit Wasser in Gegenwart von tertiärem Amin als Katalysator (s. Saunders J. H. Frish K. "Polyurethanes", Chemistry and Technology, p. I und II, Interscience Publishers New York-London, 1964).
Als tertiäre Amine verwendet man in den bekannten Verfahren z. B. Dimethylaminopyridin, Diazobicyclooctan (letzteres vorzugsweise als katalytisch besonders aktives).
Manche tertiären Amine, welche Gruppierungen mit beweglichen Wasserstoffatomen enthalten, werden als Reaktionskomponente verwendet, um Schaumpolyurethanen besondere Eigenschaften, wie beispielsweise hydrophile Eigenschaften, zu verleihen (Schweizer Patentschrift Nr. 464 529).
Ein Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, dass die als Katalysatoren verwendeten tertiären Amine in einer Reihe von Fällen teuer sind, da ihre Synthese recht kompliziert ist (z. B. die des Diazobicyc1ooctans) ; andere verwendete tertiäre Amine sind toxisch, z. B. das Dimethylaminopyridin.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Beseitigung des genannten Nachteiles.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, die genannten tertiären Amine durch ein anderes von den genannten Nachteilen freies tertiäres Amin in dem Verfahren zur Herstellung von Schaumpolyurethanen zu ersetzen, das in der Umsetzung von Diisocyanaten oder deren Gemischen mit Polyisocyanaten, Polyäthern oder Polyestern mit Wasser in Gegenwart von tertiärem Amin als Katalysator besteht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man als tertiäres Amin das 1, 2-Dimorpholino- äthan
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in einer Menge von 0, 05 bis 2 Gew.-Teilen je 100 Gew.-Teile Polyäther oder Polyester verwendet.
Das genannte tertiäre Amin unterscheidet sich vorteilhaft in seinen toxikologischen Eigenschaften von den bekannten tertiären Aminen. Selbst im Vergleich zu dem relativ wenig toxischen Diazabicyclooctan ist es halb so toxisch, weniger flüchtig und übt keine Reizwirkung auf die menschliche Haut aus. Dadurch werden bessere Arbeitsbedingungen bei der Herstellung von Schaumpolyurethanen sowie für die Verwendung der letzteren herbeigeführt. Ausserdem ist das 1, 2-Dimorpholinoäthan billiger als das Diazabicyclooctan.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren können elastische, halbstarre und starre Schaumpolyurethane hergestellt werden.
Man verwendet zweckmässig in dem genannten Verfahren als Diisocyanate ein Gemisch von 2, 4- und 2, 6-Tolylendiisocyanaten.
Zur Erzielung von Schaumpolyurethanen mit homogenerer feinporöser Struktur sowie zur Herstellung elastischer Schaumpolyurethane wird der Prozess zweckmässig in Gegenwart von oberflächenaktiven wasserlöslichen nichtionogenen Stoffen durchgeführt.
Bei der Verwendung von Polyestern benutzt man zweckmässig als oberflächenaktive Stoffe die Reaktionsprodukte von Alkylenoxyden mit Alkylphenolen. Bei der Verwendung von Polyäthern benutzt man zweckmässig als oberflächenaktive Stoffe organische wasserlösliche Siliziumverbindungen, Silikone.
In den Fällen, wenn für die Herstellung von Schaumpolyurethanen ein besonders wirksames katalytisches System erforderlich ist, wird der Prozess zweckmässig in Gegenwart von organischen Zinnverbindungen der allgemeinen Formel (RCOO) 2Sn oder (RCOO) 2 SnR 2 durchgeführt, worin R einen aliphatischen Rest bedeutet.
Das l, 2-Dimorpholinoäthan in Kombination mit den organischen Zinnverbindungen der obengenannten Formeln weist eine starke katalytische Wirkung auf und steht in der katalytischen Aktivität dem Diazabicyclooctan in Kombination mit denselben organischen Zinnverbindungen fast nicht nach.
Zur Verringerung des Volumgewichtes der erhaltenen Schaumpolyurethane führt man zweckmässig den Prozess in Gegenwart von Halogenkohlenwasserstoffen durch.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Schaumpolyurethanen wird nach der üblichen Technologie, die für die letzteren angewendet wird, durchgeführt.
Als Isocyanatkomponenten verwendet man in dem genannten Verfahren verschiedene Diisocyanate z. B. ein Gemisch von 2, 4- und 2, 6-Tolylendiisocyanaten, vorzugsweise bei einem Gewichts-, Molekular- und Pro-
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zentverhältnis der letzteren von 80 : 20 oder 65 : 35 oder das Reaktionsprodukt eines Überschusses von 2, 4-Tolylendiisocyanat oder eines Gemisches der 2, 4- und 2, 6-Tolylendiisocyanate mit niedermolekularen Diolen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen.
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wendet werden.
In dem erfindungsgemässen Verfahren verwendet man Polyäther und Polyester, die gewöhnlich bei der Herstellung von Schaumpolyurethanen verwendet werden. Als Polyäther können z. B. Polyäther auf der Grundlage von Propylenoxyd (des Typs"Desmophen 3400"der Firma Bayer, Bundesrepublik Deutschland, oder"Deltocell T-56"der Firma ICI, England) oder Copolymeren des Propylenoxyds und des Tetrahydrofurans, oder Copolymeren des Äthylenoxyds und Propylenoxyds usw. verwendet werden. Als Polyester können z. B. Adipate des Di- äthylenglykols oder Glycerins und Sebazate des Glycerins verwendet werden.
Als oberflächenaktive wasserlösliche nichtionogene Stoffe können in dem erfindungsgemässen Verfahren Reaktionsprodukte der Alkylenoxyde mit Alkylphenolen, z. B. das Umsetzungsprodukt des Äthylenoxyds mit den p- (tert. Butyl)-phenol verwendet werden. Ausserdem können als oberflächenaktive Stoffe verschiedene wasserlösliche organische Siliciumverbindungen, Silikone, z. B. Blockcopolymeren des Äthylen- und Propylenoxyds mit Polydimethylsiloxanen (Silikone des Typs L-520 der Firma Union Carbide, USA oder DC-19 Oder Firma Dow Corning, USA) verwendet werden.
In dem erfindungsgemässen Verfahren können als organische Zinnverbindungen der obengenannten allgemeinen Formeln z. B. Zinnoktoat, Diäthylzinndikaprylat, Dibutylzinndilaurat usw. verwendet werden.
Als Halogenkohlenwasserstoffe können in dem erfindungsgemässen Verfahren z. B. Trichlorfluormethan, Methylenchlorid, Trifluortrichloräthan usw., verwendet werden.
Aus den Diisocyanaten oder deren Gemischen mit den Polyisocyanaten, Polyäthern und Polyestern, Wasser, 1, 2-Dimorpholinoäthan, oberflächenaktiven wasserlöslichen nichtionogenen Stoffen, organischen Zinnverbindungen der obengenannten allgemeinen Formeln und Halogenkohlenwasserstoffen bereitet man durch Mischen eine Komposition mit Hilfe üblicher Ausrüstungen, die bei der Herstellung von Schaumstoffen angewendet werden, oder von Hand. Die Bereitung der Komposition wird bei Raumtemperatur durchgeführt.
Unbedingt notwendige Komponenten der Komposition sind Diisocyanate oder deren Gemische mit den Polyisocyanaten, Polyäther oder Polyester, Wasser und l, 2-Dimorpholinoäthan. Die andern der genannten Komponenten verwendet man bei der Bereitung der Komposition zur Erzielung zusätzlicher Effekte, die oben genannt sind. Darüber hinaus können in die Komposition Zusätze verschiedener Stoffe, die gewöhnlich bei der Herstellung von Schaumpolyurethanen verwendet werden, ebenfalls zur Erzielung dieser oder jener zusätzlicher Effekte eingeführt werden. So führt man beispielsweise in die Komposition zur Steigerung der Starrheit des hergestellten Schaumstoffes Triäthanolamin ein.
Die bereitete Komposition wird rasch in eine Karton-, Metall- oder Kunststofform oder eine Rinne gegossen, die durch ein mit Hilfe eines Plattenförderers bewegtes Papierband gebildet wird, wo es zum Aufschäumen und Erhärten der Komposition unter Bildung von Schaumstoff kommt. Bei richtig gewählter Rezeptur der Komposition weist der erhaltene Schaumstoff eine gleichmässige feindisperse Struktur ohne Risse und Lunker auf und besitzt gute physikalisch-mechanische Eigenschaften.
Zum besseren Verstehen der Erfindung werden nachstehend folgende Beispiele für die Herstellung von Schaumpolyurethanen angeführt.
Beispiel l : Man bereitet eine Komposition auf einer in der Industrie verwendeten"Hochdruck"-Ma- schine nach der folgenden Rezeptur (in Gew.-Teilen) :
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<tb>
<tb> Polyäther-Triol <SEP> auf <SEP> der <SEP> Grundlage <SEP> von <SEP> Propylenoxyd <SEP> (Molekulargewicht <SEP> 3000) <SEP> 100
<tb> Gemisch <SEP> von <SEP> 2, <SEP> 4-und <SEP> und <SEP> 6-Tolylendiisocyanaten <SEP> bei <SEP> einem <SEP> Gewichtsverhältnis <SEP> der <SEP> Isomeren
<tb> von <SEP> 80 <SEP> : <SEP> 20 <SEP> 47
<tb> 1, <SEP> 2-Dimorpholinoäthan <SEP> 0, <SEP> 25 <SEP>
<tb> zweiwertiges <SEP> Zinnoctoat <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Blockcopolymeres <SEP> von <SEP> Äthylen-und <SEP> Propylenoxyd <SEP>
<tb> mit <SEP> dem <SEP> Polydimethylsiloxan <SEP> (Silikon) <SEP> der <SEP> allgemeinen <SEP> Formel <SEP> :
<SEP>
<tb>
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EMI3.2
äthan, Blockcopolymeren des Äthylen- und Propylenoxyds mit Polydimethylsiloxan und Wasser darstellt, mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von 1, 078 kg/min : eine Komponente, die eine Lösung von zweiwertigem Zinnoctoat im Polyäther (letzterer wird in einer Menge von 1, 5 Gew. - Teile, bezogen auf die Gesamtmenge von Polyäther, die in der Rezeptur angegeben ist), dargestellt, mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von 0, 40 kg/min.
Das Fassungsvermögen der Mischkammer des Kopfes der Maschine beträgt 1, 2 1, der Durchmesser des Stutzens des Maschinenkopfes 19 mm, die Zahl der Umdrehungen des Rührers 3000 Umdr/min.
Die nach dem Vermischen aller Komponenten erhaltene Komposition wurde durch den Stutzen des Maschinenkopfes in die Rinne gegossen, die durch ein mit Hilfe des Plattenförderers bewegtes Papierband gebildet wird. Dabei betrug die Neigung des Förderers 5, 5 cm/m, die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderers 3 m/min, die Breite der Papierrinne 1 m.
In der Rinne kam es zum Aufschäumen und Erhärten der Komposition unter Bildung von Schaumstoff. Diese Schaumbildung dauerte 95 sec.
Unter den genannten Bedingungen wurde ein qualitatives elastisches Schaumpolyurethan erhalten. Zum Vergleich werden die physikalisch-mechanischen Kennwerte des nach dem Beispiel 1 erhaltenen Schaumpolyurethans und die des Schaumpolyurethans, das auf denselben Ausrüstungen und nach derselben Rezeptur, jedoch unter Verwendung als tertiäres Amin des Diazabicyclooctans erhalten wurde, das in der gleichen Menge wie auch das 1, 2-Dimorpholinoäthan genommen wird, angeführt.
Tabelle
EMI3.3
<tb>
<tb> physikalisch-mechanische <SEP> Kenn-Schaumpolyurethan <SEP> Schaumpolyurethan <SEP>
<tb> werte <SEP> unter <SEP> Verwendung <SEP> unter <SEP> Verwendung
<tb> von <SEP> 1, <SEP> 2-Dimorphe- <SEP> von <SEP> Diazabicyclolinoäthan <SEP> octan
<tb> Volumgewicht, <SEP> kg/m <SEP> 30, <SEP> 0 <SEP> 31, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Zugfestigkeit, <SEP> kp/cm <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 15 <SEP> 1, <SEP> 07 <SEP>
<tb> bezogene <SEP> Dehnung, <SEP> % <SEP> 180, <SEP> 0 <SEP> 165, <SEP> 0
<tb> Verformungsrest <SEP> (72 <SEP> h, <SEP> 20OC,
<tb> Zusammendrücken <SEP> um <SEP> 500/0), <SEP> % <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Elastizität, <SEP> % <SEP> 49, <SEP> 0 <SEP> 47, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
EMI3.4
nach der folgenden Rezeptur (in Gew.-Teilen) :
EMI3.5
<tb>
<tb> Polyäther-Triol <SEP> auf <SEP> der <SEP> Grundlage <SEP> von <SEP> Propylenoxyd <SEP> (Molekulargewicht <SEP> 3000) <SEP> 100
<tb> Gemisch <SEP> von <SEP> 2, <SEP> 4- <SEP> und <SEP> 2, <SEP> 6-Tolylendiisocyanaten <SEP>
<tb> bei <SEP> einem <SEP> Gewichtsverhältnis <SEP> der <SEP> Isomeren <SEP> von
<tb> 80 <SEP> :
<SEP> 20 <SEP> 51, <SEP> 5 <SEP>
<tb> l, <SEP> 2-Dimorpholinoäthan <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> zweiwertiges <SEP> Zinnoctoat <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP>
<tb> Blockcopolymeres <SEP> von <SEP> Äthylen- <SEP> und <SEP> Propylenoxyd
<tb> mit <SEP> dem <SEP> Polydimethylsiloxan <SEP> (dasselbe <SEP> wie <SEP> auch
<tb> im <SEP> Beispiel <SEP> 1) <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
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<tb>
<tb> Wasser <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
Der Mischkammer des Kopfes der Maschine werden folgende Komponenten der Komposition zugepumpt : ein Polyäther mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von 1, 2 kg/min ; ein Gemisch der Tolylendiisocyanate mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von 627 g/min ;
eine Komponente, die eine homogene Lösung von 1, 2-Dimorpholino- äthan, Blockcopolymeren des Äthylen- und Propylenoxyds mit dem Polydimethylsiloxan und Wasser darstellt, mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von 73 g/min ; eine Komponente, die eine zweiwertige Zinnoctoatlösung im Polyäther (letzterer wird in einer Menge von 1, 5 Gew.-Teile, bezogen auf die Gesamtmenge des Polyäthers, die in der Rezeptur angegeben ist) darstellt, mit einer Zufuhrgeschwindigkeit von 23 g/min.
Das Fassungsvermögen der Mischkammer des Kopfes der Maschine beträgt 0, 06 I, der Durchmesser des Stutzens des Maschinenkopfes 10 mm, die Umdrehungszahl des Rührers 3000 Umdr/min.
Die nach dem Vermischen aller Komponenten erhaltene Komposition wurde durch den Stutzen des Maschinenkopfes in eine Kartonform (Kasten) mit den Abmessungen des Bodens 1200 x 400 mm und der Höhe der Seitenwände 150 mm gegossen. In der Form kam es zum Aufschäumen und Erhärten der Komposition unter Bildung von Schaumstoff. Die Schaumbildung dauerte 100 sec.
Es wurde ein qualitatives elastisches Schaumpolyurethan mit folgenden physikalisch-mechanischen Kennwerten erhalten :
EMI4.2
<tb>
<tb> Volumgewicht, <SEP> kg/m <SEP> 3 <SEP> 28, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Zugfestigkeit, <SEP> kp/cm2 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb> bezogene <SEP> Dehnung, <SEP> % <SEP> 220
<tb> Verformungsrest <SEP> (72 <SEP> h, <SEP> 200C, <SEP> Zusammendrücken <SEP> um <SEP> 500/0), <SEP> % <SEP> 6,5
<tb> Elastizität, <SEP> % <SEP> 41,0 <SEP>
<tb>
Beispiel 3:
Man bereitet eine Komposition mit Hilfe eines laboratoriumsmässigen Rührers, die mit 1400 Umdr/min betrieben wird, nach der folgenden Rezeptur (in Gew.-Teilen) :
EMI4.3
<tb>
<tb> Polyäther- <SEP> Triol, <SEP> das <SEP> ein <SEP> Copolymeres <SEP> von <SEP> Propylenoxyd <SEP> und <SEP> Tetrahydrofuran <SEP> (Molekulargewicht <SEP> 3000)
<tb> darstellt, <SEP> 100
<tb> Gemisch <SEP> von <SEP> 2, <SEP> 4- <SEP> und <SEP> 2, <SEP> 6-Tolylen- <SEP>
<tb> diisocyanaten <SEP> bei <SEP> einem <SEP> Gewichtsverhältnis <SEP> der <SEP> Isomeren <SEP> von <SEP> 80 <SEP> :
<SEP> 20 <SEP> 40
<tb> l, <SEP> 2-Dimorpholinoäthan <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP>
<tb> zweiwertiges <SEP> Zinnoctoat <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Blockcopolymeres <SEP> von <SEP> Äthylen- <SEP> und <SEP>
<tb> Propylenoxyd <SEP> mit <SEP> dem <SEP> Polydimethylsiloxan <SEP> (dasselbe <SEP> wie <SEP> auch <SEP> im <SEP> Beispiel <SEP> 1) <SEP> 1
<tb> Wasser <SEP> 3
<tb>
Zunächst wurde in einem Metallbecher des Rührers von 0, 7 1 Fassungsvermögen Polyäther und zweiwertiges Zinnoctoat eingebracht und während 10 sec gerührt. Dann gibt man in den Becher vorher zubereitete homogene wässerige Lösung von dem oberflächenaktiven Stoff und 1, 2-Dimorpholinoäthan zu, rührt während 30 sec, wonach das Gemisch der Tolylendiisocyanate zugesetzt wurde.
Die Komposition wurde während 10 sec weitergerührt und in eine Kartonform (Kasten) mit den Bodenabmessungen 300 x 200 mm und der Höhe der Seitenwände 100 mm gegossen. In der Form kam es zum Aufschäumen und Erhärten der Komposition unter Bildung von Schaumstoff. Die Schaumbildung dauerte 70 sec.
Es wurde ein qualitatives elastisches Schaumpolyurethan mit folgenden physikalisch-mechanischen Kennwerten erhalten :
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<tb>
<tb> Volumgewicht, <SEP> kg/m3 <SEP> 30, <SEP> 0
<tb> Zugfestigkeit, <SEP> kp/cm <SEP> 1, <SEP> 5
<tb>
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<tb>
<tb> bezogene <SEP> Dehnung, <SEP> % <SEP> 230, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Verformungsrest <SEP> (72 <SEP> h, <SEP> 20 C, <SEP> Zusammendrücken <SEP> um <SEP> 500/0, <SEP> % <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Elastizität, <SEP> % <SEP> 35,0
<tb>
Beispiel 4:
Man bereitet eine Komposition mit Hilfe des in dem Beispiel 3 beschriebenen laboratoriumsmässigen Rührers nach der folgenden Rezeptur (in Gew.-Teilen) :
EMI5.2
<tb>
<tb> Polyäther-Triol, <SEP> das <SEP> ein <SEP> Copolymeres <SEP> von
<tb> Äthylenoxyd <SEP> und <SEP> Tetrahydrofuran <SEP> (Molekulargewicht <SEP> 3000) <SEP> darstellt, <SEP> 100
<tb> Gemisch <SEP> der <SEP> 2, <SEP> 4- <SEP> und <SEP> 2, <SEP> 6-Tolylendiiso- <SEP>
<tb> cyanate <SEP> bei <SEP> einem <SEP> Gewichtsverhältnis <SEP> der
<tb> Isomeren <SEP> von <SEP> 65 <SEP> :
<SEP> 35 <SEP> 39
<tb> 1, <SEP> 2-Dimorpholinoäthan <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP>
<tb> zweiwertiges <SEP> Zinnoctoat <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Blockcopolymeres <SEP> von <SEP> Äthylen- <SEP> und <SEP> Propylenoxyd <SEP> mit <SEP> dem <SEP> Polydimethylsiloxan
<tb> (dasselbe <SEP> wie <SEP> auch <SEP> in <SEP> dem <SEP> Beispiel <SEP> 1) <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
Die Bereitung der Komposition sowie die Herstellung des Schaumstoffes in der Form wurde wie in dem Beispiel 3 beschrieben durchgeführt. Die Schaumbildung dauerte dabei 75 sec.
Man erhielt ein qualitatives elastisches Schaumpolyurethan mit folgenden physikalisch-mechanischen Kennwerten :
EMI5.3
<tb>
<tb> Volumgewicht, <SEP> kg/m <SEP> 3 <SEP> 38, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Zugfestigkeit, <SEP> kp/cm <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> bezogene <SEP> Dehnung, <SEP> % <SEP> 157
<tb> Verformungsrest <SEP> (72 <SEP> h, <SEP> 20 C, <SEP> Zusammendrücken <SEP> um <SEP> 50%), <SEP> % <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Elastizität, <SEP> % <SEP> 34
<tb>
Beispiel 5 :
Man bereitet eine Komposition mit Hilfe des in dem Beispiel 3 beschriebene laboratoriumsmässigen Rührers nach der folgenden Rezeptur (in Gew.-Teilen) :
EMI5.4
<tb>
<tb> Polyäther-Triol <SEP> auf <SEP> der <SEP> Grundlage <SEP> von
<tb> Propylenoxyd <SEP> (Molekulargewicht <SEP> 3000) <SEP> 100
<tb> Gemisch <SEP> der <SEP> 2, <SEP> 4- <SEP> und <SEP> 2, <SEP> 6-Tolylendiiso- <SEP>
<tb> cyanate <SEP> bei <SEP> einem <SEP> Gewichtsverhältnis
<tb> von <SEP> 80 <SEP> :
<SEP> 20 <SEP> 44
<tb> 1, <SEP> 2-Dimorpholinoäthan <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Diäthylzinndicaprylat <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Blockcopolymeres <SEP> von <SEP> Äthylen-und <SEP> Propylenoxyd <SEP> mit <SEP> dem <SEP> Polydimethylsiloxan
<tb> (dasselbe <SEP> wie <SEP> im <SEP> Beispiel <SEP> 1 <SEP> beschrieben) <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
Die Bereitung der Komposition sowie die Herstellung des Schaumstoffes in die Form wurde wie in dem Beispiel 3 beschrieben, durchgeführt. Die Schaumbildung dauerte 105 sec.
Man erhielt ein qualitatives elastisches Schaumpolyurethan mit folgenden physikalisch-mechanischen Kennwerten :
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EMI6.1
<tb>
<tb> Volumgewicht, <SEP> kg/m3 <SEP> 33, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Zugfestigkeit, <SEP> kp/cm <SEP> 2 <SEP> 1. <SEP> 3 <SEP>
<tb> bezogene <SEP> Dehnung, <SEP> % <SEP> 218
<tb> Verformungsrest <SEP> (72 <SEP> h, <SEP> 20OC, <SEP> Zusammendrücken <SEP> um <SEP> 500/0). <SEP> % <SEP> 1, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Elastizität, <SEP> % <SEP> 34
<tb>
Beispiel 6 :
Man bereitet eine Komposition mit Hilfe des in dem Beispiel 3 beschriebenen laboratoriumsmässigen Rührers nach der folgenden Rezeptur (in Gew.-Teilen) :
EMI6.2
<tb>
<tb> Polyäther-Triol <SEP> auf <SEP> der <SEP> Grundlage <SEP> von
<tb> Propylenoxyd <SEP> (Molekulargewicht <SEP> 3000) <SEP> 100
<tb> Gemisch <SEP> der <SEP> 2, <SEP> 4- <SEP> und <SEP> 2, <SEP> 6-Tolylendiiso- <SEP>
<tb> cyanate <SEP> bei <SEP> einem <SEP> Gewichtsverhältnis
<tb> von <SEP> 80 <SEP> :
<SEP> 20 <SEP> 44
<tb> 1, <SEP> 2-Dimorpholinoäthan <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> zweiwertiges <SEP> Zinnoctoat <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Blockcopolymeres <SEP> von <SEP> Äthylen- <SEP> und <SEP> Propylenoxyd <SEP> mit <SEP> dem <SEP> Polydimethylsiloxan
<tb> (dasselbe <SEP> wie <SEP> in <SEP> dem <SEP> Beispiel <SEP> 1 <SEP> beschrieben) <SEP> 1. <SEP> 0 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 3,5
<tb> Trichlorfluormethan <SEP> 10
<tb>
Zunächst bringt man in den Metallbecher des Rührers Polyäther, Trichlorfluormethan und zweiwertiges Zinnoctoat ein und rührt während 10 sec. Die weitere Vermischung der Komponenten und die Herstellung des Schaumstoffes in der Form wurde wie in dem Beispiel 3 beschrieben, durchgeführt. Die Schaumbildung dauert 200 sec.
Man erhielt ein qualitatives elastisches Schaumpolyurethan mit folgenden physikalisch-mechanischen Kennwerten :
EMI6.3
<tb>
<tb> Volumgewicht, <SEP> kg/m <SEP> 3 <SEP> 29, <SEP> 8 <SEP>
<tb> Zugfestigkeit, <SEP> kp/cm <SEP> 1, <SEP> 2
<tb> bezogene <SEP> Dehnung, <SEP> % <SEP> 213
<tb> Verformungsrest <SEP> (72 <SEP> h, <SEP> 20 C, <SEP> Zusammendrücken <SEP> um <SEP> 50%), <SEP> % <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Elastizität, <SEP> % <SEP> 24
<tb>
Beispiel 7 : Man bereitet eine Komposition mit Hilfe des in dem Beispiel 3 beschriebenen laboratoriumsmässigen Rührers nach der folgenden Rezeptur (in Gew.-Teilen) :
EMI6.4
<tb>
<tb> Polyäther-Triol, <SEP> das <SEP> ein <SEP> Copolymeres <SEP> von
<tb> Propylenoxyd <SEP> und <SEP> Tetrahydrofuran <SEP> (Molekulargewicht <SEP> 3000) <SEP> darstellt, <SEP> 100
<tb> Gemisch <SEP> der <SEP> 2, <SEP> 4- <SEP> und <SEP> 2, <SEP> 6-Tolylendiiso- <SEP>
<tb> cyanate <SEP> bei <SEP> einem <SEP> Gewichtsverhältnis <SEP> der
<tb> Isomeren <SEP> von <SEP> 80 <SEP> :
<SEP> 20 <SEP> 39
<tb> l, <SEP> 2-Dimorpholinoäthan <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP>
<tb> zweiwertiges <SEP> Zinnoctoat <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP>
<tb> Blockcopolymeres <SEP> von <SEP> Äthylen-und <SEP> Propylenoxyd <SEP> mit <SEP> dem <SEP> Polydimethylsiloxan
<tb> (dasselbe <SEP> wie <SEP> in <SEP> dem <SEP> Beispiel <SEP> 1) <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
<tb>
<tb> Wasser <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Trifluortrichloräthan <SEP> 10, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
Die Bereitung der Komposition sowie die Herstellung des Schaumstoffes in der Form wurde wie in dem Beispiel 6 beschrieben, durchgeführt. Die Schaumbildung dauerte 145 sec.
Man erhielt einen qualitativen elastischen Schaumstoff mit folgenden physikalisch-mechanischen Kennwerten :
EMI7.2
<tb>
<tb> Volumgewicht, <SEP> kg/m <SEP> 33, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Zugfestigkeit, <SEP> kp/cm <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb> bezogene <SEP> Dehnung, <SEP> % <SEP> 226
<tb> Verformungsrest <SEP> (72 <SEP> h, <SEP> 20 C, <SEP> Zusammendrücken <SEP> um <SEP> 50%), <SEP> % <SEP> 4, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Elastizität, <SEP> % <SEP> 26
<tb>
Beispiel 8 : Man bereitet eine Komposition mit Hilfe des in dem Beispiel 3 beschriebenen laboratoriumsmässigen Rührers nach der folgenden Rezeptur (in Gew.-Teilen) :
EMI7.3
<tb>
<tb> Polyäther-Triol, <SEP> das <SEP> ein <SEP> Copolymeres
<tb> von <SEP> 1, <SEP> 2-Butylenoxyd <SEP> und <SEP> Tetrahydrofuran <SEP> (Molekulargewicht <SEP> 3500) <SEP> darstellt, <SEP> 100
<tb> Gemisch <SEP> der <SEP> 2, <SEP> 4- <SEP> und2, <SEP> 6-Tolylendiiso- <SEP>
<tb> cyanate <SEP> bei <SEP> einem <SEP> Gewichtsverhältnis <SEP> der
<tb> Isomeren <SEP> von <SEP> 80 <SEP> :
<SEP> 20 <SEP> 39
<tb> l, <SEP> 2-Dimorpholinoäthan <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP>
<tb> zweiwertiges <SEP> Zinnoctoat <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Blockcopolymeres <SEP> von <SEP> Äthylen- <SEP> und <SEP> Propylenoxyd <SEP> mit <SEP> dem <SEP> Polydimethylsiloxan
<tb> (dasselbe <SEP> wie <SEP> in <SEP> dem <SEP> Beispiel <SEP> 1 <SEP> beschrieben) <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 3, <SEP> 0
<tb>
Die Bereitung der Komposition sowie die Herstellung des Schaumstoffes in der Form wurde wie in dem Beispiel 3 beschrieben, durchgeführt. Die Schaumbildung dauerte 115 sec.
Man erhielt ein qualitatives elastisches Schaumpolyurethan mit folgenden physikalisch-mechanischen Kennwerten :
EMI7.4
<tb>
<tb> Volumgewicht, <SEP> kg/m3 <SEP> 38, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Zugfestigkeit, <SEP> kp/cm <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP>
<tb> bezogene <SEP> Dehnung, <SEP> % <SEP> 156
<tb> Verformungsrest <SEP> (72 <SEP> h, <SEP> 20 C, <SEP> Zusammendrücken <SEP> um <SEP> 500/0), <SEP> % <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Elastizität, <SEP> % <SEP> 22
<tb>
Beispiel 9 : Man bereitet eine Komposition mit Hilfe des in dem Beispiel 3 beschriebenen laboratoriumsmässigen Rührers nach der folgenden Rezeptur (in Gew.-Teilen) :
EMI7.5
<tb>
<tb> Polyäther-Triol, <SEP> das <SEP> ein <SEP> Copolymeres <SEP> von
<tb> Propylenoxyd <SEP> mit <SEP> dem <SEP> Äthylenoxyd <SEP> (Molekulargewicht <SEP> 4800) <SEP> darstellt, <SEP> 100
<tb> Gemisch <SEP> von <SEP> 4, <SEP> 4'-Diphenylmethandiisocyanat <SEP> mit <SEP> den <SEP> Polymethylenpolyphenylenisocyanaten <SEP> (Gewichtsverhältnis <SEP> der <SEP> Komponenten <SEP> des <SEP> Gemisches <SEP> 70 <SEP> : <SEP> 30 <SEP> ; <SEP> Gehalt <SEP> an <SEP> Isocyanatgruppen <SEP> 31, <SEP> 7'tu) <SEP> 54
<tb>
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
<tb>
<tb> Triäthanolamin <SEP> 5
<tb> 1,2-Dimorpholinoäthan <SEP> 1,0
<tb> Wasser <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
Zunächst wurde in den Metallbecher des Rührers Polyäther und Triäthanolamin eingebracht und während 10 sec gerührt.
Das Triäthanolamin führte man in die Komposition zur Erhöhung der Starrheit des erhaltenen Schaumstoffes ein. Dann fügte man in den Becher eine vorher zubereitete wässerige Lösung von 1, 2-Dimorpholinoäthan hinzu, rührte während 30 sec, wonach ein Gemisch der Isocyanate hinzugegeben wurde. Die Komposition wurde während 10 sec weitergerührt und in eine Kartonform, wie in dem Beispiel 3 beschrieben, gegossen.
Die Schaumbildung dauerte 190 sec.
EMI8.2
EMI8.3
<tb>
<tb> :Volumgewicht, <SEP> kg/m3 <SEP> 88, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Starrheit <SEP> beim <SEP> Zusammendrücken <SEP> um <SEP> 20%,
<tb> kp/cm2 <SEP> 0, <SEP> 146 <SEP>
<tb> Starrheit <SEP> beim <SEP> Zusammendrücken <SEP> um <SEP> 40%,
<tb> kp/cm2 <SEP> 0, <SEP> 215 <SEP>
<tb> Elastizität, <SEP> % <SEP> 46
<tb>
Beispiel 10 : Man bereitet eine Komposition mit Hilfe des in dem Beispiel 3 beschriebenen laboratoriumsmässigen Rührers nach der folgenden Rezeptur (in Gew.-Teilen) :
EMI8.4
<tb>
<tb> Polyäther-Triol <SEP> auf <SEP> der <SEP> Grundlage <SEP> von <SEP> Propylenoxyd <SEP> (Molekulargewicht <SEP> 3000) <SEP> 100
<tb> Gemisch <SEP> der <SEP> 2, <SEP> 4- <SEP> und2, <SEP> 6-Tolylendiiso- <SEP>
<tb> cyanate <SEP> bei <SEP> einem <SEP> Gewichtsverhältnis <SEP> von
<tb> Isomeren <SEP> von <SEP> 80 <SEP> : <SEP> 20 <SEP> 44
<tb> 1,2-Dimorpholinoäthan <SEP> 0,1
<tb> zweiwertiges <SEP> Zinnoctoat <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> wasserlöslicher <SEP> oberflächenaktiver <SEP> Stoff
<tb> Silikon <SEP> (DC-190 <SEP> der <SEP> Firma <SEP> Dow <SEP> Corning) <SEP> 1. <SEP> 0 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
Die Bereitung der Komposition sowie die Herstellung des Schaumstoffes in der Form wurde wie in dem Beispiel 3 beschrieben, durchgeführt. Die Schaumbildung dauerte 105 sec.
Man erhielt ein qualitatives elastisches Schaumpolyurethan mit folgenden physikalisch-mechanischen Kennwerten :
EMI8.5
<tb>
<tb> Volumgewicht, <SEP> kg/m <SEP> 3 <SEP> 35. <SEP> 4 <SEP>
<tb> Zugfestigkeit, <SEP> kp/cm2 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP>
<tb> bezogene <SEP> Dehnung, <SEP> % <SEP> 205
<tb> Verformungsrest <SEP> (72 <SEP> h, <SEP> 200C, <SEP> Zusammendrücken <SEP> um <SEP> 500/0), <SEP> % <SEP> 3, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Elastizität, <SEP> % <SEP> 18
<tb>
Beispiel 11 :
M an bereitet eine Komposition mit Hilfe des in dem Beispiel 3 beschriebenen laboratoriumsmässigen Rührers nach der folgenden Rezeptur (in Gew.-Teilen) :
EMI8.6
<tb>
<tb> Polyester, <SEP> erhalten <SEP> aus <SEP> Glycerin, <SEP> Adipinund <SEP> Sebacinsäure <SEP> (Gehalt <SEP> an <SEP> Hydroxylgruppe <SEP> 14, <SEP> 7%) <SEP> 100
<tb> Umsetzungsprodukt <SEP> des <SEP> überschüssigen
<tb> 2, <SEP> 4-Tolylendiisocyanat <SEP> mit <SEP> Diäthylenglykol
<tb> (Gehalt <SEP> an <SEP> Isocyanatgruppen <SEP> 30, <SEP> 81a) <SEP> 180
<tb>
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
<tb>
<tb> 1, <SEP> 2-Dimorpholinoäthan <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> nichtionogener <SEP> wasserlöslicher <SEP> oberflächenaktiver <SEP> Stoff, <SEP> Umsetzungsprodukt <SEP> des <SEP> Äthylenoxyds <SEP> mit <SEP> dem <SEP> p- <SEP> (tert.
<SEP> Butyl)-phenol <SEP> bei
<tb> einem <SEP> Molverhältnis <SEP> der <SEP> Reagenzien <SEP> von <SEP> 10 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
Zunächst brachte man in dem Metallbecher des Rührers Polyester, oberflächenaktiven Stoff und eine vorher zubereitete wässerige Lösung von 1, 2-Dimorpholinoäthan ein. Den Becherinhalt rührt man während 1 min, wonach das Umsetzungsprodukt des überschüssigen 2,4-Tolylendiisocyanates mit Diäthylenglykol hinzugegeben wurde.
Das genannte Umsetzungsprodukt des 2, 4-Tolylendiisocyanats mit Diäthylenglykol erhält man vorher wie folgt. Zu 156 Gew. - Teilen 2, 4- Tolylendiisocyanat gibt man stufenweise 24 Gew.-Teile Diäthylenglykol bei einer Temperatur von 800C unter intensivem Rühren hinzu. Das erhaltene Produkt, das 30, 8% Isocyanatgrup- pen enthält, wurde auf Zimmertemperatur gekühlt.
Die nach dem Einführen in den Becher des Rührers aller Komponenten erhaltene Komposition wurde während 40 min weitergerührt und danach in eine Kartonform (Kasten) gegossen, wo es zu deren Aufschäumen und Erhärten unter Bildung von Schaumstoff kommt. Die Schaumbildung dauerte 240 sec. Man erhielt ein qualitatives starres Schaumpolyurethan mit folgenden physikalisch-mechanischen Kennwerten :
EMI9.2
<tb>
<tb> Volumgewicht, <SEP> kg/ms <SEP> 55, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Druckfestigkeit, <SEP> kp/cm <SEP> 4, <SEP> 5
<tb> Erwichtungstemperatur, <SEP> OC <SEP> 112
<tb> Wärmeleitzahl, <SEP> kcal/m. <SEP> St. <SEP> Grad <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP>
<tb>
Beispiel 12 :
Man bereitet eine Komposition mit Hilfe eines laboratoriumsmässigen Rührers, der bei 1400 Umdr/min betrieben wird, nach der folgenden Rezeptur (in Gew.-Teilen) :
EMI9.3
<tb>
<tb> Polyester, <SEP> erhalten <SEP> aus <SEP> Adipinsäure,
<tb> Diäthylenglykol <SEP> und <SEP> Trimethylolpropan
<tb> (Molekulargewicht <SEP> 2000, <SEP> Gehalt <SEP> an <SEP> Hydroxylgruppen <SEP> 1, <SEP> 820/0 <SEP> 100
<tb> Gemisch <SEP> der <SEP> 2, <SEP> 4- <SEP> und <SEP> 2, <SEP> 6-Tolylendiisocyanate <SEP> bei <SEP> einem <SEP> Gewichtsverhältnis
<tb> der <SEP> Isomeren <SEP> 65 <SEP> :
<SEP> 35 <SEP> 43,2
<tb> l, <SEP> 2-Dimorpholinoäthan <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> wasserlöslicher <SEP> siliciumorganischer <SEP> oberflächenaktiver <SEP> Stoff <SEP> (Silicon <SEP> L-532 <SEP> der
<tb> Firma <SEP> Union <SEP> Carbide) <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
Zunächst brachte man in den Metallbecher des Rührers Polyester ein. Dann gab man unter Rühren Silikon L-532 und eine vorher zubereitete wässerige Lösung von 1, 2-Dimorpholinoäthan zu. Der Becherinhalt wurde während 30 sec gerührt. Danach gab man ein Gemisch von Tolylendiisocyanaten hinzu, rührte die Komposition während 10 sec weiter und goss sie in eine Kartonform (Kasten). In der Form kam es zum Aufschäumen und Erhärten der Komposition unter Bildung von Schaumstoff. Die Schaumbildung dauerte 105 sec.
Man erhielt ein elastisches Schaumpolyurethan mit folgenden physikalisch-mechanischen Kennwerten :
EMI9.4
<tb>
<tb> Volumgewicht, <SEP> kg/m <SEP> 3 <SEP> 34. <SEP> 1 <SEP>
<tb> Zugfestigkeit, <SEP> kp/cm2 <SEP> 1, <SEP> 4 <SEP>
<tb> bezogene <SEP> Dehnung, <SEP> % <SEP> 174, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Verformungsrest <SEP> (72 <SEP> h, <SEP> 20OC, <SEP> Zusammendrücken <SEP> um <SEP> 50po), <SEP> % <SEP> 9, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Elastizität, <SEP> % <SEP> 26, <SEP> 0 <SEP>
<tb>