<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf Polymermaterialien und insbesondere auf Polyurethane und Materialien, die zu deren Herstellung verwendbar sind.
Es ist bekannt, Polyurethane aus polymeren Polyolen nach der sogenannten Präpolymermethode herzustellen, d. i. ein Verfahren, bei welchem das polymere Polyol mit einem Überschuss an Polyisocyanat unter Bildung eines Präpolymeren umgesetzt wird, das dann mit den übrigen Bestandteilen der Rezeptur, z. B. weiterem polymerem Polyol, zu einem Polyurethanprodukt umgesetzt wird, das mit einer porigen oder nichtporösen Struktur in Abhängigkeit von den eingesetzten Komponenten erhalten wird.
Bei manchen dieser Verfahren wird als Polyisocyanat Diphenylmethandiisocyanat bevorzugt, das in Form des reinen 4, 4'-Isomeren ein bei normaler Zimmertemperatur festes Material ist, und daraus hergestellte Präpolymeren zeigen infolge von Kristallisation des Diisocyanats eine Tendenz zur Erstarrung. Dies ist insbesondere der Fall bei Präpolymeren, die aus gewissen üblicherweise bei der Polyurethanherstellung verwendeten Polyestern erzeugt werden.
Die Erfindung besteht in einer flüssigen Präpolymermasse, die ein Präpolymeres, das durch Umsetzung eines polymeren Polyols mit einem Überschuss an Diphenylmethandiisocyanat hergestellt wird, und zumindest 1, 0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Präpolymeren, eines flüssigen halogenierten, mit dem Präpolymeren mischbaren Paraffins, das einen Siedepunkt von zumindest 150 C bei Atmosphärendruck hat, enthält.
Das Präpolymere kann unter den üblichen Bedingungen hergestellt werden. So können Diphenylmethandiisocyanat und polymeres Polyol bei normaler oder erhöhter Temperatur miteinander umgesetzt werden, bis die Reaktion im wesentlichen vollständig ist, gegebenenfalls unter Zusatz einer kleinen Menge eines sauren Materials wie Benzoylchlorid zur Erhöhung der Stabilität. Im allgemeinen wird bevorzugt, das Präpolymere durch Reaktion des Diphenylmethandiisocyanats mit
EMI1.1
Verhältnis soll vorzugsweise zumindest 4 : 1 betragen, so dass die Viskosität des Präpolymeren nicht zu hoch wird.
Das zur Herstellung des Präpolymeren verwendete Diphenylmethandiisocyanat kann im we- sentlichen reines 4, 4'-Diphenylmethandiisocyanat oder eine handelsübliche Mischung sein, die klei- nere Mengen an 2, 4'-Isomerem enthält.
Für die Herstellung der erfindungsgemässen Präpolymeren verwendbare polymere Polyole sind in der sich mit Polyurethanen beschäftigenden Literatur beschrieben. Solche Polyole enthalten meist 2 bis 8 Hydroxylgruppen pro Molekül und haben Molekulargewichte im Bereich von 300 bis
10000. Besonders erwähnt seien Polyäther-und Polyesterpolyole. Sie sind ausführlich in der Literatur, z. "Polyurethane, Chemistry and Technology"von J. H. Saunders und K. C. Frish, z. B. auf den Seiten 32-48, des Teiles I, beschrieben. Die spezifische Gattung des verwendeten Polyols, insbesondere sein Molekulargewicht und seine Funktionalität, hängen in bekannter Weise von der Art des aus dem Präpolymeren herzustellenden Polyurethans ab.
Zur Herstellung der Präpolymeren verwendbare Polyätherpolyole sind z. B. insbesondere Polyoxypropylenpolyole und Poly (oxypropylenoxyäthylen) polyole. Geeignete Polyesterpolyole sind z. B. die Reaktionsprodukte von zweiwertigen Alkoholen, z. B. Äthylenglykol, 1, 2-Propylenglykol, Diäthylenglykol, Tetramethylenglykol, Hexamethylenglykol und deren Mischungen mit aliphatischen Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden, z. B. Bernstein-, Glutar-, Adipin- und Sebacinsäuren und deren Mischungen. Komponenten mit hoher Funktionalität, z. B. Glycerin und Pentaerythritol, sowie aromatische Komponenten, z. B. Phthalsäureanhydrid, können gewünschtenfalls verwendet werden.
Das flüssige halogenierte Paraffin wirkt sich besonders günstig aus, wenn das Präpolymere ein Reaktionsprodukt von Diphenylmethandiisocyanat und einem festen Polyesterpolyol ist, da solche Präpolymeren die grösste Neigung zur Erstarrung bei Zimmertemperatur zeigen. Besonders erwähnt seien die Poly (äthylenadipate) und insbesondere jene mit Molekulargewichten von 1000 bis 3500, insbesondere 1800 bis 2200, die häufig für die Herstellung von porösen sowie nichtporösen Polyurethanelastomeren verwendet werden. Im Falle jener Präpolymeren, die bei Zimmertempera-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
ken, als die Viskosität des Produktes gesenkt wird.
Erfindungsgemäss verwendbare halogenierte Paraffine sind insbesondere chlorierte Paraffine und speziell jene mit einem Molekulargewicht von 300 bis 700 und einem Chlorgehalt von 40 bis 65 Gew.-%.
Die erfindungsgemässen Massen können hergestellt werden, indem das halogenierte Paraffin mit dem Präpolymeren bei einer Temperatur gemischt wird, bei welcher letzteres in flüssiger Form vorliegt. Das Präpolymere kann aber auch in situ durch Umsetzung des Diisocyanats mit dem Polyol in Gegenwart des halogenierten Paraffins hergestellt werden.
Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemässen Massen 5 bis 50 Gew.-% halogeniertes Paraffin, bezogen auf das Präpolymere.
Die erfindungsgemässen flüssigen Präpolymermassen können für die Herstellung von Polyurethanmaterialien nach üblichen Methoden verwendet werden. Die Polyurethane können porös oder nichtporös sein. Das halogenierte Paraffin wirkt auf die Polyurethane als Weichmacher oder Streckmittel und gestattet die Herstellung von weniger kostspieligen Produkten ohne besonders nachteilige Wirkung auf ihre Eigenschaften.
Bei der Herstellung von Polyurethanen werden die Präpolymeren im allgemeinen mit aktiven Wasserstoff enthaltenden Materialien in Gegenwart üblicher Hilfsmittel umgesetzt.
Bei einer besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung werden poröse Polyurethane hergestellt durch Umsetzung eines im wesentlichen linearen polymeren Polyols mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 3500 unter schaumbildenden Bedingungen mit einer erfindungsgemässen flüssigen Präpolymermasse, wobei das Präpolymere ein Reaktionsprodukt von Diphenylmethandiisocyanat und einem im wesentlichen linearen Polyesterpolyol mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 3500
EMI2.2
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
EMI3.2
<tb>
<tb> B.Poly <SEP> äthylen/tetramethylenadipat) <SEP>
<tb> (Hydroxylwert <SEP> 56 <SEP> mg <SEP> KOH/g) <SEP> 78, <SEP> 5 <SEP> Teile
<tb> 1, <SEP> 4-Butandiol <SEP> 13, <SEP> 8 <SEP> Teile
<tb> 1, <SEP> 4-Diazabicyclo- <SEP> (2, <SEP> 2, <SEP> 2) <SEP> -octan <SEP> 0,
<SEP> 65 <SEP> Teile
<tb> Siloxan <SEP> -oxyalkylen-Copol <SEP> ymeren <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> Teil
<tb> oxyäthyliertes <SEP> Alkylphenol <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> Teile
<tb> Pigmentdispersion <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> Teil
<tb> Wasser <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> Teile
<tb>
Aus dieser Reaktionsmischung wird ein mikroporöser Elastomer-Formkörper in Form einer Testplatte mit den Abmessungen 12 x 30 x 0, 7 cm hergestellt.
Eine zweite Testplatte wird aus 100 Teilen derselben Harzmischung und 115 Teilen des das chlorierte Paraffin enthaltenden Präpolymeren hergestellt.
Die Testplatten haben die folgenden physikalischen Eigenschaften.
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
<tb>
<tb>
Ohne <SEP> chloriertem <SEP> Paraffin <SEP> Mit <SEP> chloriertem <SEP> Paraffin
<tb> Dichte <SEP> (kg/m") <SEP> 560 <SEP> 560
<tb> offene <SEP> Poren <SEP> (%) <SEP> 1,2 <SEP> 1,2
<tb> Shore <SEP> A <SEP> Härte <SEP> 62 <SEP> 65
<tb> Zugfestigkeit <SEP> (kN/m2) <SEP> 5550 <SEP> 5890
<tb> Bruchdehnung <SEP> (%) <SEP> 460 <SEP> 480
<tb> Reissfestigkeit <SEP> (N/m) <SEP> 5410 <SEP> 5405
<tb> Geschmeidigkeit
<tb> (Ross <SEP> Flex) <SEP> (-30 C) <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> mm <SEP> = <SEP> 26% <SEP> 0 <SEP>
<tb>
EMI4.2
EMI4.3
<tb>
<tb> :
<SEP> WeiA <SEP> B <SEP> C
<tb> Polyesterharzmischung <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> Präpolymeren <SEP> 105 <SEP> 105, <SEP> 3 <SEP> 104, <SEP> 8 <SEP>
<tb> chloriertes <SEP> Paraffin <SEP> - <SEP> 11,7 <SEP> 26,2
<tb>
EMI4.4
EMI4.5
<tb>
<tb> :ABC
<tb> Schäumdauer <SEP> (s) <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Gesamtdichte <SEP> (kg/m3) <SEP> 580 <SEP> 565 <SEP> 555
<tb> Kerndichte <SEP> (kg/m3) <SEP> 475 <SEP> 470 <SEP> 495
<tb> offene <SEP> Poren <SEP> (%) <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Härte <SEP> (Shore <SEP> A) <SEP> 64 <SEP> 62 <SEP> 56
<tb> Zugfestigkeit <SEP> (kN/m2) <SEP> 7070 <SEP> 6890 <SEP> 6060
<tb> Bruchdehnung <SEP> (%) <SEP> 430 <SEP> 470 <SEP> 490
<tb> Reissfestigkeit <SEP> (N/m) <SEP> 4170 <SEP> 3320 <SEP> 3400
<tb> Ross <SEP> Flex-5 C <SEP> (mit <SEP> Haut) <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0, <SEP> 000 <SEP> 0,
<SEP> 000 <SEP>
<tb> Ross <SEP> Flex-5 C <SEP> (ohne <SEP> Haut) <SEP> 0,000 <SEP> 0,000 <SEP> 0,000
<tb> Ross <SEP> Flex <SEP> -18OC <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 25% <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 14% <SEP> 0, <SEP> 0 <SEP> 0%
<tb> Ross <SEP> Flex <SEP> -300C <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 25% <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 11% <SEP> 0, <SEP> 4 <SEP> 18%
<tb>
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.