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P:..13mrétha;es cellulaires
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La présente intention a P:;UI> ;>1>jei, de fa,;'::>n générale , préparation de pL u yur .ty.nLs, et p' uâ particulièrement un procédé de préparati; i; ci un polyuréthane cellulaire d'u-: d'une urxi ri :. é de cellules amé],1-,r6e.
Les pf'lyur'-thanes cellulaires se forment par la réac- tion entre un c mps4 -'t'[.::lni ue contenant au m'ilns deux at mes u'?:ydr¯:-:e r4ae<ôj.Fs, l'eau e'''- un Pc.'...yi:3..cya:1ate organique. l'L ± t, pr..p..f.3é C l:aC.L2rG' une nuile de Siî 1CC::.,. dans Je mëlanje :'ô.C :i:13 w peur améli rer la grandeur de cellules du pr dun lorsque le coinpos- orGanique c ntcnant
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des atomes d'hydrogène réactifs est ur. polyester. Les hui-eis due sillonne utilisées antérieur;ment r,e sont pas r::ae'.:i=e vis-à-vis des a11-:r.s c-:r..stituê:.rl';3 du mélange rëaoti-'.nn.el, et DcW¯: F3:':! é-:r-: rerlrrSe1'G u s par la f -rmule générale
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dans 1.ar '.::' .N R es's tr" radical ay 1 , .u a i y e par e¯it?p¯e un radica . r,;:'thy.e ut yle butyle :.u p:.:.6nyc::.
Bien que -ce p,iyur6,; -are- cei' ¯:a2res prc:p;r-s à partir d'un p;.15.#ist#r pr:sez:'.er:; de :¯r.r¯tu¯ aaritaes pt,ur cr-:ai:¯es applicatj. == n a tr-u:,e 'yfe 8S p '.y .frF L:'ares cellulaires 1 =rm;éi par la r4acli n d'un p ly x:ra1l\v:"è.:::..e:;:,yc.1. de l'eau et d'un p 1.yis ¯C;;'aii 1 r, =r:Piun s.-iit, plus :r;an0E.'2U.Y.: p ur de rI: m;::r0U:: uz. i;=1=. Dec p-lyuréthanes cellulaires prGp3.='' ..¯ à partir d'un p .v,:,><à,a=lzj-1#negi-yc :- s'nt plus d.::ira' ¯L: eS::.er;t.'.:;1¯l.;m')rlt parce qu'ils n nt plus m'us elle ceux pr - par-;-- à partir (: 'ur. p -lyest.er.
Mais dans La pratique ir, tr.".u'-' ,me les c-t?-flulei= d'un p'¯'yurét,ane préparé à par-,-.r d'un p 3".1<sua .. y A...:5 ..lC 1 ne s rit pas .. uj -- 1..11'"'3 ::le gran- ,-leur suff3!,Jnn: u;.Li' = ixe et n': !1t pas une G-151=ii.u:xi u a:' ':::<2:-: i:; ..rff:: p')1..1' certains usages même. .1.a1'squt.."-; '''lans" rac... ¯ ¯ c,n',4.ent '1.1e d,:;5 uiles d' si -1.c:-- ne de -.a t:E:C-::f. ue Et:: 'Z'a.E,'tîi'E':. De plue des 'dr::3 apparat - sent. fià , q iezmer± da.'.s e 1--.5 d'une pl.ar;1.18 0. t-..JT;v.,'.3C:e cellu?a:.r.i :"a5,;} à partir de p. -=y, x%i.tryL=;;e5±.ye 1s.
Il faut une plus f-':'c3T:l1 .:-:t1a}tt' des 3iic rIes ':.nterieu.r-- r;oeni :np-;; ei; p ur taie un p..:îyar4Li:a;,e c; i¯¯v'.a:¯re à par-
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tir d';.:: p -t..:r ::y... ¯::e'ï :y C ¯ ¯. :¯'ùû >;;# .i. r '.ri r.1plcj.t un p 1-j f:St2 d s ;r+±;.= ¯¯¯i' i.? cm plus ,flL="1.==j¯¯i* d'obtenir une rjj¯.;;.- ......tt'-1.:1 ur.j./'-rE.ë dos Hl?..Lc-'.ne.2 P1J.:> ù :..¯ .a: i.-:c pail- .
"::aY-; - Bl4:- 1:iI* tàZICÎÔ-2'i:Ti'<:-. Elc'-.r.l7... "1 i'iT>- c..:11e ¯¯=-¯ réac,...-:; oui a¯- .'.W'L'1: à 'a f'l12a'±ï 'n d'un P "J"-:1r8thal1 c1¯:'a::..r'2 pro fsr2S:::G tr-s P>pÙà.#-ile;25¯ 1"-U:; 1-##S 0"¯.rl;;.;;':-;.'V;;; du :: . ¯ .. .-- n r -:ae . :rs:. --. d W-Te:: ; 3tf rapiden:'3rit (i:;pr3:s de ±.aj-.Î, µJ? t-i ..vty..:¯.' 17t: Î . rme dans t ut ic ::.::¯8.:..; 1 =lac';à ¯;;y;,zl si 1 ' .i; . ::üi. ¯ . éYiir un produit 3:;,::j.¯.'.rri. . I: Saa;...... ^.'.l8 a: défaut d'uniformité dhs p=5ÎyàtàÉhaheis an:' ri :.a¯':,..:¯t- pr-µp+ P3S à p.rbir de p'. ::Y:7ya:j:yl':me¯Lyc'-¯s 5'1,: '1(É au q,¯ j t ,j en parole 3 ¯:.^f=)¯:;5:>ß.;.' de C'.'i..:'142f' d5 1.-.:..i", --r:.. ¯ .crlt Z<:.j5*RfJJil ": -ù=ô ...... lr!);'ùi8!lL::) Ùf la L'-àdCÙ?i bzz L'un des buts de '.a pr:..iG:.ï.:.
JrlIet1;i'n *5.i d ,,- à.; f',IÀIC,1.T u'-' prcc':3d{ pel'fN;-;:':-:.;.'1:1'" p7.ui' préparer des P--::'l1:.::>'-..
Îha3Ée±0 2ellUlaLT"S à partir r:. '1r r!.32a:1G r''actl-"nnei c Nl'ô'l .ant U:1 p.: y .:y-.¯i yî.¯::e--w3ra:. Un au.tre but de tir,vr2¯ .. est de fournir un pr.:.(à6 p :ur pr?parer un ? '¯;Lir;-; :ar-; :='s: $:i.= r? pr :: 5::: .4:ra une israndeur de -jellu-e." a;;:#1.1. Tée et L'T¯# distri:-;t.; ,'.'i'1 d" ceF lu2*s plus 2lrn' '.': rL: î z. cartj-r Ct t'ûf I^car:2 'i ==3C 1':'!'P¯-C''¯. c.'ntenant un p-. ¯'.. Xyai)IJÉéRÉJ,,yC 3iO Un autre Cl¯il, .-le 1 fliï.;,e:i:n. est .:!,^.,-x'e d. f upn:'.r un px--c<. ùi et 1..::-1 !!ic :'.a:.r réacti?nncl p ur la pl' ip..ra-:i -.1: de p. .:Ler.¯ - .::ax!es ce:.:i=ßair: iui c1-:nEe une structure ce=a.¯air p..-:':s 5iiiT.rixe 22..t:d -D ::.père le 1^v¯arsîC c::..-:;s r ¯¯ .¯.¯.., a::2C les ::;.:=:.anG1..lrs ccnnuz.
Un autre but de J! in "'entl'.=-2 st -i.? fr.ur- :.tir U11 pr'c4!"i perfectionna p.ilùl' pY' ^2.1'c1' ;i*,s p- 1$ül"e>,=,h.i.é± C..::'¯u:a¯l')es à partir d'un mélange l'Ôac'ë,i.Jr.r10 cr.tenant à 1>; -:is un p û YJa::y ¯,rn¯7.y c. et; un pr.-dmt de ';"J:lë.erlP sation d:f'.'¯ dtâ.:yÈ:.'. et de p..;î qui cnti2nt plus C.-
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df;UX gi? Jup > :5 . jiù.=? i : ....1. autre ,- ^. 1).p.:S ..::;:.. nnc '. = .
: : aYs,y. la pr sente LnénE5i .r- zon at::.ir..-..:'¯- 'a' àz:'n4rale :.::8 buts c;--d;.ssn-:v ainsi ue d'au.'rec cr ¯-, 2 .¯.
;.3a!.:t 1..-¯ p : c=:: cl2.:";S 1-; u- ¯ ¯.¯¯ l'aL', - - -"- 2: -' -r 1 . J l..lr-.::. parez pr'.du.it -:1,;' c .::der.üa,i IL ct' --¯ y ¯ d' a:¯a;; ' .¯.. par .;.X:;..;!1p:.; :" p -,-Yl---Xl-,7ra.:,:.-,,r-*"Z;--,t,D*,.Y,-., d'un p..L;5;s zz f-Fai;1.ai=; dt.'! :...k,iu 50L' en.i.r:r:..",L.si ql: de '':'.1.:. d'autre par¯ un p-. ôy-5.s -- cyane réa#1..¯ce , t] ¯ ¯'s' 1' .=P;r ..a% U!- p::¯¯j-u.r(:tl::......2 > r=,; 2 1c-.r;1.#.= (1."= ?'"ids C.;' :.C ::?,i'.a'J. C p1..s :' . ;:r; pz';::>.-".;::'':: :-. IUi .'..'.a) .:. - du type si".ic=;1- défini plu.3 pr.cl3{r.Jent l-apr's, c.?:i : miscible da:-:s 11:-:. tu plusieurs des réactifs s = iz d3.":s U:; pr - duit d'a.1,5,iti..;; de ceux-ci. De façon larS01 :.':.r;.'8rti-; vise un pr'3.a= d8 f:-.::ric8,,"::-Gn de 2)Cyur;''8f.Câ Ct3.:î':.:¯livS dans :'eue.:.. ::-":. i: 1.
.:.5 une 3::' '¯'JGne C : r,^.pat.7.'¯".. a'.-ec un rJ-- ar:e r fla.;i; 1,nel. '3-:-:l.-¯tenan+': entre autres réactifs, ur- p: '.-c- '..xyall:yE,p-'.::'.;1 yc;<.. Uns sllic;"I";8 de ce enre #s - un er-pf,-.
'.;.T.: T': bicc sil..::xane.....zyljyl'2rle qui peut contenir iu non d3s .--'rl.îpFs crsina''...': capables dô ré"gir sur =e :;raupe NCU d'un p' ;j'! s:: Cyar.a 6 ::#gani une. Il semble que la s::'.'-Íc::'- LO , .uc: lo rôle de stabilisant.
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L3S groupes terminaux do la si::'icone: peu .'eut être n'importe quels ro1Jp:::s capables de réagir sur un grcup'j !.;CO, ou bien ils peuvent être constitués par un groupe qui es'; pas réactif vis-à.-.¯s des autres c.rstit,a:.-s du ::1':" lange réactionnel. On peut utiliser n'importe quel c.,pc.]-j=- mère b::':;c sil'.}xane-oxyalky1..èi.1e: ..in4airc cu ramifi '. Les C(.po1ym3r,,s blocs s 1 cxanc- -,Dxya brie ramifiés peu'-'cnt e J!ltenir n'importe fuel riùmiJre de ramifications. On peut utiliser un mélange de c'-'p[Úymèr,:s blocs silo.ane---tz..ya.1-y-- lene linéaires et ramifias.
Les e jpolyrnères b:cC3 siloxar.:.t:-
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oxyalkylène préférentiels sont représentes par la fermule
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dans laquelle R et R' sont des radicaux nydrccarbures 1- phatiques, aromati.ues ou cycloaliphatiques, contenant de
1 à 8 atomes de carbone et qui peuvent contenir ou nan un ou plusieurs groupes fonctionnels et qui peuvent être hai- gènes ; R" est un atome d'hydrogène ou un radical hydrocar- bure, aliphatique, cycloaliphatique ou aromatique, contenm de 1 à 8 atomes de carbone, pouvant contenir ou non un ou plusieurs groupes fonctionnels, et qui peut être haiegé né ;
p, q et r valent chacun de 2 à 15, et (CnH2nO)Z est un bloc polyoxyalkylène, par exemple un bloc polyoxyétyylène polyoxypropylène ou pclyoxybutylène, ccntenant de 10 à 50 unités oxyalkylène. De préférence , (HnH2nO)Z est un mélan- ge d'unités oxyéthylène et oxypropylène contenant de 17 à 19 unités cxyéthylène et de 11 à 15 unités cxypropylène.
De préférence ,p, q et r valent chacun 6. Il est préféra- ble aussi que la molécule contienne au moins deux groupes fonctionnels mais pas plus de trois, si le composé est de ceux ui sont réactifs vis-à-vis des isocyanates. Par grcii- pes fonctionnels, on entend ici tout groupe contenant un a- tome d'hydrogène réactif vis-à-vis d'un groupe NCO, par /les groupes exemple/OH, NHR, CONHR et/ou COOH, dans lesquels R est un atome d'hydrogène ou un radical hydrocarbure, par exemple méthyle, éthyle, phényle etc. De préférence, le nombre de groupes fonctionnels du copolymère bloc siloxane-oxyalky- lène doit être tel que 100 g de ce corps réagissent '.'
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sur 1,5 à 4 g environ ,.le diisocyanate de tolylene.
Le produit de condensation d'oxyde d'alkylènc peut être un polyoxyalr:ylérfeglycol ou un polyol contenant plus de deux groupas hydroxyle., et on le prépare en condensan". un oxyde d'alkylene avec le glycérci, le trincth y 1¯ ¯prc p'.' . ..¯¯ le penta-rythritcl etc.
Dans une forme de réalisation du procédé., qui est préférentielle à cause des caractéristiques physiques du produit et de l'absence de vides dans le bas des plaques
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moulées, .-,ri prépare un prépolymcre enùne première Etape i:1# faisant réagir, en milieu pratiquement anhydre, un pclyoxy- alkylèneglycol et/ou un polyol, par exemple un triol "u ai. tétrol, chacun ayant un poids moléculaire d'au moins 500 environ, un copolymère bloc silaxane-,>;yalkyiàne et un diisocyanate organique. On utilise un excès de diisocyanaL organique par rapport à la uantité nécessaire pour réagir sur tous les groupes fonctionnels du copolymère bloc
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siloxane-oxyalkylène, du polyoxyalkyleneglycol., du triol et/ou du tétrol, afin que le produit contienne des groupes terminaux NCO.
De préférence. on inclut dans le mélange ré- actionnel environ 0,1 à 5 parties d'un copolymère bloc
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silcxane-oxyalkylène. Si le copolymère bloc siloxaûe-oxYê.l- kylène contient des groupes fonctionnels, il s'incorport; à la chaîne prépolymère résultante par réaction entre les groupes fonctionnels et l'isocyanate. Ainsi, la chaîne ré-
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sultante contient des portions provenant des p0.lY0xyalJrl '-"- nes et des portions provenant du copolymère bloc silexane- oxyalkylène., toutes réunies entre elles par des chaînons provenant de la réaction entre des groupes NCO du diisocya- nate organique et les groupes terminaux réactifs des trois autres constituants.
Puis, en une deuxième étape, on fait réagir de l'eau en présence d'un diisocyanate organique ko
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inaltéré, sur les groupes NCO pour réunir ensemble les me- lécules de prépolymère par des chaînons urée, et fermer si multanément de l'anhydride carbcnique qui s'emprisonne dans le mélange réacticnnel assez visqueux, ée qui amené la far- maticn d'une structure poreuse qui, une fois solidifiée. donne un polyuréthane cellulaire. Ces plyuréthanes con- viennent particulièrement bien à la fabrication de capiton- nages et d'assises de tapis parce qu'on obtient un produis de porosité uniforme, exempt de grands vides.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le copolymère ,bloc siloxane-cyxyalkylène n'est pas inclus dans le mélange réactionnel qui aboutit à la formation du prépe- lymè re. On prépare le prépclymère à partir d'un diiscyana- te organique, d'un polyoxyalkylè noglycol et d'un triel.
Les composée polyhydroxylés sont réunis entre eux par des chaînons uréthane formés par la réaction du polyisocyanate sur des groupes hydroxyle. On utilise un excès du polyise- cyanate afin que le prépolymère contienne des groupes NCO terminaux. Dans la deuxième é tape, on ajoute de l'eau, un catalyseur et un ccpolymère bloc silexane-oxyalkylè ne, de préférence simultanément, et la réaction qui s'ensuit donne un polyurethane dans lequel les longues chaînes du prépolymère sont réunies ensemble par des chaînons urée résultant de la réaction entre l'eau et les groupes NCO terminaux.
Il se forme de l'anhydride carbonique par la ré- action entre l'eau et les groupes NCO, avec formation d'un produit poreux similaire à celui de la forme d réalisa- tion décrite plus haut.
Or. peut utiliser tout polyoxyalkylèneglycol appropr; présentant un poids moléculaire d'au moins 50 environ et
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préparé par condensation ,3' un oxyde à'alkjiléi;e ;n par pro mérisatin du tétrahydrofurane. Des oxydes d'alkylne appro- priés sont ceux qui c::r;i4nr=é>z d:: deux à cinq atomes de carbone corme l'oxyde d'éthylène, l'oxyde de prl...pylène) l'oxyde de butylène., l'oxyde d'amy10ne etc. Dans l'une d0 formes do réalisation préférentielles de i 'in;er;1;1.5n; on prépare le polyether en condensant d'abord l'oxyde de pr ¯ - pylëne p;-ur fermer un polyoxypropylèneglycol, puis en con- dense ce produit avec de l'oxyde d'éthylene peur obtenir un polycxyalkylëneglycci dans lequel les groupes t0rminau s onc fournis par l'oxyde â' Q hylne .
L'indice à ' hy,àrox3, 1
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du pclyoxyalkylèneglycol ne doit pas dépasser 225 environ.,
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et de préférence il ne doit pas être inférieur #.¯10 envir',.;-., Co#1rxe on l'a indiqué plus haut., le polyc.1..A poids rL- Isculaire 41ev.é .atilisé dane la in. -Cnt;-..- est pré- paré par condensation d'un oxyde d'alkylene approprié ave un triol organique Monomère ou autre polyol contenant plu3 de deux grcupes hydroxyle., tel que le triméthyl;}lpropanE; le crin;4thyl=j.ôthane, le glycérol , l'r?GXnt:r'ri le p8n.... érythritclj etc. Le poids moléculaire de ce polyol doit
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être d'au moins 500 environ:, et de préférence d'au moins
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1300 environ. De préférence, le poids moléculaire du p:iy :'¯ ne dépassera pas environ 500C. L'indice d'hydrxyl est da préférence d'environ )0 à 300.
Dans une' forme de réalisation de l'invention, cn piu#
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supprimer le triol ou autre pclyol à poids moléculaire' él"- . et le mélange f-cacbionnel pE-..U: contenir le p<Jl>-#.xô.a3kj-- î;eg'.ycc.¯, l'eau, le pclyisccyanate organique et. le copcly- mre bloc siloxane-oxyalkylènc. Ou bien, si en le désire, or. peut utiliser seulement le produit de condensation d'un
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-xyde d'alkylene et d'un alcool contenant plus de deux grou- pes hydroxyle (c'est-à-dire d'un polyol à poids m0léculai ?levé); au lieu d'un polyoxyalkyl-;-neglycol. Comme dans les autres forces de réalisation, on peut ajouter le cop:;lym:r:: bloc sil,^.cane-o:yal#ylèney soit pendant la préparation du prépolymèrc , soit en même temps que l'eau dans la prépa- ration du polyuréthane cellulaire.
Dans une autre forme de réalisation, on peut utiliser
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un polyalcool monomère., par exemple le glycérol, le trimetyl- olpropane, le triméthyloléthane, l'hexanetriol, le penta- érytritol, etc, au lieu du triol à poids moléculaire 1$le- vé préparé à partir de l'un de ces polyalcools et d'un
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oxyde d'alkylbiie.
Dans une autre forme de réal de l'invention, en peut remplacer le triol par un triisocyanate organique, une polyamine monomère ou un aminoalcool contenant au moi:.s
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trois atomes d'hydrogène réactifs. Le triol eu le triîsacya- nate -Du autre compose polyfoncticnnel contenant au moins trois atomes d'hydrogène réactifs est inclus pour fournir
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un moyen de réticulation, et il est préférable d'en mettre à peu près assez pcur donner une ramification peur 2000 à 0 000 unités environ de poids mel=:c.,!1 :ire dans !la icrmc finale. Si l'en utili:3(' un trii:3.:>c;y-a.natE. , on ài.^.;lra: en c "n.s';:.'ucnce la quantité de diL.:;ocya:1ate utilisée dar.s la prtparatlcn du pr=polyW:;r .
Bien qu'il 30it pri'ira.:.¯c l'u- tiliser un ccpoly'mère ble sil'}xan(;-o:<yalkYltne dif-z:c.,i=,:- ne!. lorsqu'on en utilise un qui contient des groupes f'¯r:(J- ticnnels; il ast possible d'imiurc des copolymcres blocs siloxane-oxyalkylene contenant trais groupes réactifs ou davantage, et d'assurer donc la ri-',--4culatlion de cette fa-
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Ç<,n au lieu de l'assurer à l'aide d'autres composas pciy- f.-inctic-nnels.
Dans la préparation du pr(pc-, lymère, cn utilise un --,:- cs de dii-socyanate organique par rapport à la quantité nécessaire pour réagir sur les groupes l'cnctionnels des autres ccnstituants. Habituel18ment ; dans la préparait'n du pr--polymère, cn n'ajoute qu'une partie du dlis0cyanat. nécessaire. On conduit alors la réaction de préî-renec/en milieu pratiquement anhydre., en chauffant le mélange jus- qu'à ce qu'on obtienne une viscosité prédéterminée. La .¯...
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cosité préférentielle du prcduit de la première étape est
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d'environ 400-3000 centiposes à 73 C. On détermine la vis- cosité sur un viscosimètre Brookfield en utilisant un r;;;.z, nn4. On ajoute un supplément- de di-i.3(,cyanate avan; eu api:; 1'= refroidissement.
Au premier stade de la préparation je; pr4polymére, quand on utilise le procéda à deux Ôtapt3, d
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utilise plus d'un équivalent et moins de deux équivalents
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de diisocyanate organique, ou de mélange de diist:-cyan3.t,,- ¯ ...
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de triisocyanate organiques, pour chaque équi valent de
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pc..]y,)xyalJ<:ylèneglycol, de pclyc,l et de ccpclymLre tl"c siioxane-cxyalkylcne considéras glcbalertent. Urefc'is que l'en a obtenu la viscosité désirée par c::aüf's3,.., -n aj#,,a>- un supplément de <.àiin.:-c%ar:at.= p;1=r amener la teneur totale
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à environ 2-5 moles par mole de pc3.y(,xyaliryl*nei--1-y. d- ril et de c?polyn-:ere inlu.c C -.; '('''a'''' ,x"r '''.1;', - c.cnar.' tl;3 grjupss ec-ct-z ,nn.1 s.
Bic-n u'il s'it t pr,, <rai 1,/ fl'a- Jutcr le diisocyanate , n fl;i,>x p<.r- 1::r<;; en peu r.' certains prépJ1ymLres en aj'.utan", tcu'; le àiiszeà.ùn-:t.-..:r.
1à±± seule fois.
La présence du n,piljr:nérù tl-'-c .silxariR-oxyaikyl'L:.
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.- t -, r t- -' pas l t, l la 1";=-;,.=i#.i.,n "ai: , , i;JK;.r:p" p ZU--(:::n,2n. à la frr..tti,n d 1 -Li iiD r, lu 1- ex-.r::?' :'i': r mais permet aussi 1e r4jçl:=r CS!0L: 11m'D la grandeur dc:s cellules et leur un¯f'.r::::. Il .::;i.: p,';S'il;.: dc prp-?'rEr des produits pre.':cn';r-t Uf10 r0 .¯:; 3 - :.a1r pratiquement uniforme, arw ¯ dû Àl 1= ; c0:10 .u davantasc par cen1-e-,-trc-.
Pi<;ri que l'on ait décrit -' .r¯- 4: ti : : a1 par p- .;: ji:z pï S'..C;yy.:c'.. CS organiques., il est entendu au'.; - 1 -,. p;"a:- utiliser un polYÍ3cthiocyauate organique à la place du p: - lyisccyanate organique, ou que l'on peut utiliser ::-¯ .... ¯.. ge de ces deux corps. Ainsi , siùus ses aspects les PLU- larges., 1 tlri': :1',.l:ri: :.rllViS$cT,t: d faire réagir un protiu." ''. ccndsnsaticn d' -,Yyd4 d'3?);yls.r- préscr;tanz un poids molé- culaire .:l''-. ;l'¯.1.rl 5ûû b-rivircn d-z 1 'ïwt.i CI: un C -p.ly.'.^.f-.-' ,:i¯C S:.i'>Xâ.i¯E-5yû,!:yl.s::f, ijlj=% un c':mp0s répondant à la formule ;j.iiL'JjT ¯1 â,¯'2S laquelle x est un atonie de soufre eu d'oxygène, R est un radical arylënc- et ri *.,-au-. 2 zou 3.
Afin de mieux d-fcrirt,, ;-7- illustrer l'invention, Qri dnne ci-après des 'C1'.WS d0 réalisazicn pr4;lxec 1e c'2l1c-ci .
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Exemple.; 1
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On lange c-nvinn 150 parties -n i d à ">n- p± lJr'-.i:3'- prpylèneycGl d'un poids moléculaire d'environ 2000, environ 3 parties en poids de r:':ywlp2'.p';:c? et envi- ron 1,5 partie d'un ccr:<p:se répondant à la formule .
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dans laquelle (CnH2nO) représente 17 unités axyéthylène et 13 unités oxypropylène, avec environ 12 parties en poids de diisocyanate de tolylène,
et en chauffe le mélange jus- ¯u'à une température d'environ 140 C. On continue de chauf- fer pour maintenir la température à ce niveau jusqu'à ce que le mélange réactionnal ait atteint une viscosité d'envi- ron 1400 centipoises à environ. On ajoute environ 28 parties en poids de diisocyanate de tolylène au mélang réactionnel pendant qu'il est à une température d'environ 140 C, et cn refroidit le mélange obtenu à la température ambiante. On mélange environ 100 parties en poids du mé- lange refrcidi avec environ 0,25 partie de 1,3-bis-diméthy- amino-butane etenviron 2 parties en poids d'eau.
La réac- tion se dérule immédiatement avec formation d'une mousse qui se solidifie ensuite en un polyuréthane cellulaire non collant d'une densité d'environ 0,04. La structure cellulaire présente environ 20 cellules par centimètre et celles-ci sont de grandeur pratiquement uniforme et sent distribuées uniformément dans le produit. La plaque molés de polyuréthane cellulaire est pratiquement exempte de vice... dans ses surfaces.
Exemple 2
On mélange environ 60 parties en poids de polyexypr- pylëneglycol d'un poids moléculaire d'environ 2000, enviren 40 parties en poids d'un triol préparé par condensation de l'oxyde de propylène et du glycrol et présentant un poids- moléculaire d'environ 3000. et environ 2 parties en pcids d'un composé répondant à la formule :
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On aj' ute environ 2 partie;" di poids de diL:.C:;;l!;a1:C à<. t'.-ys.nn t en chauffe ni 1 ai obtenu Jusqu'à ur.e tem- pérature d1c!:',rir,n 115 C et on le maintient à cette trTip:.. rature j;j'1utà ce CUt!-,T1 obtienne une '.'iscsiie et''.u'i'.'ircn 2000 centip:::1±éS à 7::
C, un ajoute: au rxôiari;jé éi:Jir<:11 28 parties en poids dé àiis(lcY0..n:tc du r..Ljrléri<: ;1 en refroi- dit le mélange r6acthnr.'.:1 à la teMpëraturu amsianta gui est d'envircn 9 C. La vise site du produit à 29 C est d'environ 5280 L±n2pl.SGS ,;t la toueur cr. NCU libre est d'environ 1(j>7. Or; miiangi, ':orNir0!1 100 pai<';1;=z on pùids ù= <3e pr4pc,1,j'm';r,ù avec environ 0,7 parrie en p-----'O de tr14tl>yl - amine et environ 2: 3 p,¯:..rtts en p,,in,1 d 'ca,J= en utilisant un appareil du type décrit dans le br0 ;{:t arr;'=ri8éLi.n n 2 764 565 ,;.
25 sept.'lTrr:;3ia:etrent après -¯uo 1 '.;n a sorti je produit de la chambre de mélange de l'appareil, la ràeti<.1 chimi- que commence par dilatation du mLary. r4:ct i,r:re? l en une mousse. Apres solidification de la ;nsusi-e, 1<a prcdujt ecl i>- laire obtenu a une densité d'environ 0,03"' et csnti0nt environ 28-/-2 cellules par cencintètrc.
Exemple 3 On .:lar.;e environ 60 parties en poids de p01ypropy- -,,neglycc-1 d'un poids moléculaire d'environ 2000, environ 40 parties cn poids d'un trie] prépare par condensation du glycérol et de l'oxyde de propylène: et présentant un poids moléculaire d'environ 3000,, et environ 3 parties d'un compose r4p; #ràant à la formule :
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ainri que 12 parties t?:':'=ir'..:'? en poids de jiicY3na: de =y.: I:: . On chauffe- !.1., 1 :bt.}1 à envinn :15 C ê": en le maintient 1= .iet;c température jusqu'à Cc que le mé- lange !acti:;nn0l -1-t une : i 3C ¯:;1W. ' :."2r:W :500 centl- poises à environ 73 C. i :r: Pi:)IaCI:r, '..:: g,) :L1.G environ 28 parties en poids de diisocyanatG de '.:.o::.ylÈ:!.o; ... 'n rcfr.,"01 j l ic mélange à m"iror, 26 C .
Le pr-,>,3ui', ol:t,nii a une vise t d'environ 8480 centipoises à 26 c et une teneur en NC0 libre d'environ 10,4%. On T:lt. 3T7#;t? envircu 100 parties en poids de ce produit réactic-;Ylnc-1 avec cnvircn 0:7 partie :r. poids de trietbylamine et environ z2 parties en poids <1' eau, dans un appareildu type décrit dans le brevetaméri- cain précité. Le produit obtenu âpres réaction chimique @ solidification de la mousse fermée présente une densité d'environ 0,032 et contient environ 20 cellules par centj- mètre et il est exempt de vides.
Exemple 4
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On mélange environ 60 parties en p,-,ids d'- pJlyprpy- lèneglycol d'un poids moléculaire d'environ 2000, environ 40 parties en poids d'un triel préparé par condensation du glyeérol etde l'oxyde de prcpylène et présentant un poids moléculaire d'environ 300, et environ 1,3 partie en poids d'un compose répondant à la formule .
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ainsi qu'e:ir: 12 parties en poids de diisccyanate de 'iyict?G' . On '!1[.uffù le mélange obtenu à une 'température d'environ 11SoC et on le maintient à c*tie température jus- qu'à ce yüiS :8. visecsite du C!.ang0 2"C'aCl::?12:±'! soit d'en- viron S.3QL% i.:::':::.D' îSt.'.3 à environ 73 C .
On 3,] .tzLc? alors au ...'?.Gr ge rlacri,;nzei en"iron 28 parties en poids de diiscc- nare -]1':: 1-nc . On refroidit lu mélange r-acticnnci à la ep0rur0 ambiante j soit à peu près 27 C, et la vï scsi ¯-. à cette température est d'environ 24 640 CCntip0ises.
La teneur en NCO du produit est d'environ 10%. On mélange environ 100 parties en poids du produit avec environ 0,3 parties en poids de triéthylamine, environ 3 parties de N-éthylmerpholine et environ 2,2 parties en poids d'eau, :Jans un appareil du type décria dans le brevet américain précise. La r@actien chimique se déroule immédiatement aprs que l'en a serti le mélange réactionnel de la zene de mélange de l'appareil., avec dilatation et mcussage, puissoildification en un produit cellulaire.
Ce produit une densité d'enviren 0,04,Le produit est pratiquement exempt de- vides et présente un-3 structure cellulaire uni- forme à 20 cellules par contimètre environ.
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Exemple 5
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On mélanGe environ lQ0 parties de polre.:y- propylcneslycol d'un poids moléculaire Jtenvircn 2000, 2 environ 1,5 partie en poils ,.'un composé répondant à la formule :
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dans laquelle CC E2 e) cpréscnte 17 unités :¯véthvl(;ile et 1 unités o.y?ro9::rl ène. On mélange alors le tout a<. e-1 environ 12 parties de diisocyanate de tolylène et on
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chauffe le mélange jusqu'à atteindre une termcrc.ture d'e #- ron 140 c. On continue de chauffer en maintenant la tempéra- ture à environ 140 C jusqu'à ce qu'un,- viscosité d'environ
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-'-00 centipoises à 7J'C so.:. atteinte. On ',:S::'<::.nc au pro- duit réac tionnel un supplément de 28 parties an poids de diisocyanate de tol;;l;.-ne, nuis on refroidit à la t-mz)ér.-.1-ure ambiante.
La :viscostité à la température ambiante soit 1;
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environ 29 C est d'environ 5440 eentipolses. Lc produit z une teneur en -%'CO - 'on-.-i-ron gaz. Dans un appareil du '.:L - -lecrit dans le brevet ...:os Et;,¯ts-Unis <l'.'116rique J.6,j\ ci té cn mélange environ 100 parties en poid'- rr:.>pol¯;Lrù ainsi prépare :....\";,:c w,rircn O .2 partie en poids de 1,3-bis- M"thylan4n---bti'anc: -t en ircn 2 1 parties en pçL i d'eau.
Le melans- rG ztiJ=7nel cor:1r:1Gncc à se , ' ? t e r ; ir:-n:1:- uiatement après que l'on 1 t a sorti de li machine., et se solisife en un produit cellulaire pratiquement exempt de vides, qui:.:. une densité d'en iron 0 04 et une structure
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cellulaire uniforris à environ 20 cellules p<-'.' centimètre.
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Exemple 6
On mélange environ 50 parties en poids de poly- oxypropylèneglycol préparé par condensation de l'oxyde de propylène et ayant un poids moléculaire d'environ 2000, environ 50 parties d'un triol préparé par condensation de l'oxyde de propylène et de l'hexanetriol-1,2,6 et ay-int un poids moléculaire d'environ 4000, et environ 2 parties d'un compose répondant à la formule :
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dans laquelle (CnH2No) représente 17 unités oxyéthylène et 13 unités oxypropyléne, et on ajoute environ 9 parties de diisocyanate de tolylène. On chauffe le mélange obtenu jusqu'à une température d'environ 110-115'C, et on le maintient à cette température jusqu'à ce que la viscosité du mélange soit d'environ 1500 centipoises, déterminée à une température de 73 C.
On mélange alors au mélange rése- tionnel environ 29 parties de diisocyanate de tolylène. On refroiditle produit immédiatement à une température d'envi- ron 28 C et la viscosité à cette température est d'environ 12 000 centipoises. La teneur du produit en NGO est d'envi- ron 10,'.'. On mélange environ 100 parties en poids du prépcly- mère avec environ 0.2 partie de triéthylamine comme cataly- seur, environ 3 parties en poids de N-éthylmorpholine et environ 2 parties en poids d'eau, dans un appareil du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique déjà cité.
On sort le mélange de l'appareil et la réaction chimique se déroule avec dilatation et moussage du mélange. Quand le
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polyuréthane cellulaire obtenu est solidifié, la dencit est d'environ 0,04, Le produit présente une structure cel- lulaire pratiquement uniforme à 20 cellules environ par centimètre et il est pratiquement exempt de vides ou de grandes cellules.
Exemple
On mélange environ 10 parties en poids de polyoxypropylèneglycol préparé par condensation de l'oxyde de propylène et présentant un poids moléculaire d'environ 2000 avec environ 2 parties d'un composé répondant à la formule :
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dans laquelle (CnH2nO) représente 17 unités oxyéthylène et 13 unités oxypropylène, et ony mélange environ 12 parties de diisocyanate de tolylène. On chauffe le mélange à environ 140 C et on le maintient à cette température jusqu'à ce que la viscosité du produit soit d'environ 2000 centipoises lorsqu'on la détermine à une température d'environ 73 C. A ce moment, on ajoute environ 28 partie:, de diisocyanate de tolylène. On refroidit la masse réac- tionnelle à la température ambiante, soit environ 27 C.
La viscosité à la température ambiante est de 6160 centipci- ses et la teneur en NCo est d'environ 10,5% On mélange er.viron 100 parties en poids du produit avec environ 0,3 partie de triéthylamine, environ 2 parties de N-éthyl- morpholine et environ 2,3 parties d'eau, dans un appareil similaire à celui utilisé précédemment. Quand on sort le
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mélange réactionnel- de l'appareil, il se dilate et mousse, Après solidification, le polyuréthane cellulaire obtenu a une densité d'environ 0,032, contient des cellules d'un-, grandeur pratiquement uniforme à raison d'environ 20 cella- les par' centimètre, et il est pratiquement exempt de vide..; ou de cellules de grandeur- excessive-.
Exemple 8
On mélange environ 70 parties en poids de poly- oxypropylèneglycol préparé par condensation de l'oxyde de propylène et présentant un poids moléculaire d'environ 2000, environ 30 parties en poids d'un triol préparé par condensation de l'oxyde de propylène avec l'hexanetriol- 1,2,6 et présentant un poids moléculaire d'environ 700, et environ 1 partie d'un composé répondant à la formule :
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dans laquelle (Cn-H2nO)2 représente 17 unités oxyéthylène et 13 unités oxypropylène. On réunit alors le mélange à 50 parties environ de diisocyanate de tolylène.
On chauffe 10 mélange obtenu à environ 90 C et on le maintient à cette température jusqu'à ce qu'il atteigne une viscosité d'envi- ron 400 centipoises à 73 C On arrête la réaction en refrei- dissant immédiatement le mélange réactionnel à la tempéra- ture ambiante d'environ 25 C La viscosité du produit à la température ambiante est d'environ 15 000 centipoises. La teneur du produit en NCO libre est d'environ 10%. On mélange environ 100 parties du prépolymére avec environ 0,2 partie de triethylamine. environ 3 parties de N-éthylmorpholine et environ 2,1 parties d'eau, dans un appareil du type
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utilisé dans les exemples précédents.
Le polyuréthane cel- lulaire obtenu a une structure cellulaire pratiquement uniforme avec environ 24 cellules par centimètre, il est pratiquement exempt de vides et il a une densité d'envi- ron 0,032.
Exemple 9
Cn mélange environ 100 parties en poids d'un *. triol préparé par condensation de l'oxyde de propylène avec le glycérol et présentant un poids moléculaire d'en- viron 1000, avec environ 2 parties d'un composé .répondant à la formule :
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dans laquelle (CnH2nO)représente 17 unités oxyéthylène et
13 unités oxypropylène, ainsi qu'environ 66,1 parties de diisocyanate de tolylène. On porte la température du mélan- ge réactionnel à environ 90 C par chauffage, et on maintient cette température pendant 2 heures environ. Puis on refroi- dit rapidement le mélange réactionnel à la température ambiante. La viscosité du produit à 20 C est d'environ
35 000 centipoises.
La teneur du produit en NCO est d'en- environ viron 105%. On mélange/100 parties en poids du prépolymère avec environ 1,5 partie- de N-éthylmorpholine et environ
2,3 parties d'eau avec un appareil du type décrit ci-dessus.
Le produit cellulaire obtenu a une densité d'environ 0,032, une structure cellulaire pratiquement uniforme avec une moyenne de 24 cellules environ par centimètre, et il est pratiquement exempt de vides et de cellules de grandeur excessive.
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Exemple 10
On mélange environ. 60 parties en poids de poly oxypropylèneglycol préparé par ccndensation de l'oxyde de propylène et présentant un poids moléculaire d'environ 2000, environ 40 parties de triol préparé par condensation de l'oxyde de propylène avec la glycérine et présentant un poids moléculaire d'environ 3000, avec 12 parties environ de diisocyanate de tolylène. On chauffe le mélange obtenu à environ 115 C et on le maintient à cette température jusqu'à ce que la visccsité atteigne environ 1650 centi- poises à 73 C. On ajoute environ 28 parties de diisocyanate de tolylène et on refroidit la masse réactionnelle à une température d'environ 25 C. La viscosité à cette dernièrc température est d'environ 85CO centipoises.
La teneur en NCO libre du prépolymère est d'environ 10,3% On mélange environ 10r parties en poids du prépolymère avec environ 0,75 partie de triéthylamine, environ 5 parties d'un composé répondant à la formule :
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dans laquelle (CnH2nO¯représente 17 unités oxyéthylène et 13 unités oxypropylène, et environ 2,5 parties en poids d'eau, dans un appareil du type utilisé dans les exemples précédents. Le produit obtenu a une densité d'environ 0,032 et une structure cellulaire pratiquement uniforme avec 20 cellules par centimètre.
Le produit est pratique- ment exempt de vides et de cellules de grandeur excessive.
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Les polycy-yalkylèneglycols utilisés dans les exemples précédents peuvent être remplacés par tous les polyoxyalkylèneglycols définis ici. Par exemple, un polyoxyéthylèneglycol peut remplacer ceux qui sont indiqua s'il a un poids moléculaire d'au moins 500. De même, le poids moléculaire du polyoxyprcpylèneglycol peut descendre:
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jusqu'à 500. En outre, un polyoxyalkyl--ncglycol obtenu par condensation de l'oxyde de propylène suivie d'une deuxième condensation du produit avec l'oxyde éthylène peut servir à la place de ceux qui sont indiques, à condition que le poids moléculaire soit d'au moins 500 environ.
On peut remplacer le diisocyanate de tolylène des exemples précé-- dents par n'importe quel polyisocyanate organique appropria. par exemple le diisocyanate de naphtylène-1,5, le diisocya-
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nate de para-phénylène, le diisocyanate dlhcxa.Téthylène, le 4,4'-diisocyanato-diphénylméthane, le 4,4'-àiisccyanato- 3,3'-ciichloro-biphényle, le triisocyanato-triphénylméthanc, le 4,41-diisocyanato-diphénylméthane, etc. Le diisocyanate. de tolylène indiqué à chacun des exemples est de préférenje un mélange de 80% de diisocyanate de tolylène-2,4 et 20% de diisocyanate de tolylène-2,6. Mais il peut être un mélange à 65% de diisocyanate de tolylène-2,4 et 35% de diisocyanate de tolylène-2,6.
En outre, le diisocyanate de tolylène peut être formé de diisocyanate de tolylène-2,4 seulement, ou bien de diisocyanate de tolylène-2,6 seule- ment. On peut aussi utiliser d'autres diisocyanates de tolylène, tels que le diisocyanate de tolylène-2,5.
On a indiqué plus haut qu'il est préférable de préparer le polyuréthane cellulaire par un procédé en deux étapes dans lequel on commence par préparer un prépoly=
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mère en milieu pratiquement anhydre, pour ajouter l'eau et le catalyseur en une deuxième étape. Hais il est entendu qu'il est possible de préparer un polyuréthane cellulaire suivant la présente invention par un procédé en une seule étape dans lequel on réunit tous les réactifs de façcn pratiquement simultanée. L'invention ne réside pas dans le choix de tel ou tel catalyseur particulier. On peut utiliser n'importe quel catalyseur approprié, notamment les amines tertiaires, les phosphines ou d'autres cataly- seurs appropriés.
On citera comme exemples de catalyseurs appropriés ceux qui sont indiqués aux exemples précédents,
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la N-m4thylworpàoline, la diméthyl-hexahydroaniline, la diéthyl-hexahydtot-niline, etc.
De façon générale, la quantité de catalyseur utilisée varie d'un système à l'autre, de sorte que l'invention envisage toute quanté catalytique. Habituel- lement, on obtient les meilleurs résultats avec environ 0,25-3 parties pour 100 parties de prépolymère ou de
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polyox3ralkylène;lycol et/ou de pr,ly<1, de sorte que toute quantité comprise dans cette gamme est préférenti-11-.
Bien entendu, on peut utiliser tout autre appa- reil approprié, à la place de celui décrit plus haut, pour mélanger le prépolymère avec l'eau et le catalyseur. La densité du polyuréthane cellulaire varie suivant la quan- tité d'eau utilisée dans le mélange réactionnel et de préférence on utilise 2 à 3,5 parties d'eau environ pour 100 parties de prépolymère. Généralement, la quantité de catalyseur doit varier de 0,25 à 3 parties environ pour 100 parties de prépolymère, si l'on veut obtenir les meilleurs résultats.
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Les polyuréthanes cellulaires obtenus par la présente invention peuvent servir de capitonnages, d'épongés, d'assises de tapis, etc....
Bien que l'on ait décrit l'invention en détail ci-dessus à titre d'illustration., il est entendu que tous les détails sont donnés uniquement à titre d'exemple et que l'homme de l'art pourra y apporter des modifications sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
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P: .. 13 cellular metha; es
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The present intention has P:; UI>;> 1> jei, thus; '::> n general, preparation of pL u yur .ty.nLs, and p' uâ particularly a method of preparation; i; ci a cellular polyurethane of u: of a urxi ri:. é of cells amé], 1-, r6e.
Cellular pf'lyur'-thanes are formed by the reaction between a c mps4 -'t '[. :: lni ue containing two at mes u'?: Ydr¯: -: e r4ae <ôj .Fs, water e '' '- a Pc.'... yi: 3..cya: 1ate organic. l'L ± t, pr..p..f.3é C l: aC.L2rG 'a nuile of Siî 1CC ::.,. in Je mëlanje: 'ô.C: i: 13 w can improve the size of cells of the pr dun when the coinpos- orGanique c ntcnant
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of reactive hydrogen atoms is ur. polyester. The hui-eis due crisscross used previously; ment r, e are not r :: ae '.: I = e with respect to a11-: rs c-: r..stituê: .rl'; 3 of the mixture rëaoti - '. nn.el, and DcW¯: F3:' :! é-: r-: rerlrrSe1'G u s by the general formula
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But in the practice ir, tr. ". U'- ', me les ct? -Flulei = of a p'¯'yurét, ane prepared by -, -. R of a p 3" .1 <sua .. y A ...: 5 ..lC 1 does not laugh .. uj - 1..11 '"' 3 :: the great-, -their suff3!, Jnn: u; .Li '= ixe and is not a G-151 = ii.u: xi ua: '' ::: <2: -: i :; ..rff :: p ') 1..1' some uses even.. 1.a1'squt .. "-; '' 'lans "rac ... ¯ ¯ c, n', 4.ent '1.1ed,:; 5 uiles of if -1.c: - ne of -.a t: E: C- :: f. ue Et :: 'Z'a.E,' tîi'E ':. In addition to' dr :: 3 appear. fià, q iezmer ± da. '. se 1 -. 5 of a pl.ar; 1.18 0. t - .. JT; v., '. 3C: e cellu? a: .ri: "a5 ,;} from p. - = y, x% i.tryL = ;; e5 ± .ye 1s.
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JrlIet1; i'n * 5.i d ,, - to .; f ', IÀIC, 1.T u'-' prcc ': 3d {pel'fN; -;:': -:.;. '1: 1' "p7.ui 'prepare P - ::' l1 :. ::> '- ..
Îha3Ée ± 0 2ellUlaLT "S from r :. '1r r! .32a: 1G r''actl-" nnei c Nl'ô'l .ant U: 1 p .: y.: Y-.¯i yî. ¯ :: e - w3ra :. Another aim of shooting, vr2¯ .. is to provide a pr.:.(à6 p: ur prepare a? '¯; Lir; -;: ar-;: =' s: $: i. = r? pr :: 5 ::: .4: ra an israndor of -jellu-e. "a ;;: # 1.1. Tée and L'T¯ # distri: -; t .;, '.' i ' 1 d "ceF lu2 * s plus 2lrn ''. ': RL: î z. Cartj-r Ct t'ûf I ^ car: 2' i == 3C 1 ':'! 'P¯-C''¯. c. 'having a p-. ¯' .. Xyai) IJÉéRÉJ ,, yC 3iO Another Cl¯il,.-le 1 fliï.;, e: i: n. is.:!, ^., - x'e d. f upn: '. r a px - c <. ùi and 1 .. :: - 1 !! ic: '. a: .r reacti? nncl for the pl' ip..ra-: i -.1: de p. .: Ler.¯ -. :: ax! Es ce:.: I = ßair: iui c1-: nEe a structure ce = a.¯air p ..-: ': s 5iiiT.rixe 22..t: d -D ::. Father the 1 ^ v¯arsîC c :: ..- :; sr ¯¯ .¯.¯ .., a :: 2C les ::;.: = :. anG1..lrs ccnnuz.
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; .3a!.: T 1 ..- ¯ p: c = :: cl2.:";S 1-; u- ¯ ¯.¯¯ aL ', - - - "- 2: -' -r 1. J l..lr -. ::. parez pr'.du.it -: 1 ,; ' c. :: der.üa, i IL ct '--¯ y ¯ d' a: ¯a ;; '.¯ .. by.;. X:; ..;! 1p:.; : "p -, - Yl --- Xl-, 7ra.:,: .- ,, r - *" Z; -, t, D * ,. Y, -., of a p..L; 5; s zz f-Fai; 1.ai =; dt. '! : ... k, iu 50L 'en.ir:r:..",L.si ql: de' ':'. 1.:. else by¯ un p-. ôy-5.s - cyane réa # 1..¯ce, t] ¯ ¯'s '1'. = P; r ..a% U! - p :: ¯¯ju.r (: tl :: ...... 2 > r = ,; 2 1c-.r; 1. #. = (1. "=? '" ids C .;': .C ::?, i'.a'J. C p1..s: ' .;: r; pz '; ::> .- ".; ::' '::: -. IUi.' .. '. a).:. - of the type if" .ic =; 1- defined more .3 pr.cl3 {r.Jent thereafter, c.?:i: miscible da: -: s 11: - :. you several of the reagents s = iz d3. ": S U :; pr - duit d ' a.1,5, iti .. ;; of these. So larS01:. ':. r;.' 8rti-; aims a pr'3.a = d8 f: -. :: ric8 ,, " :: - Gn de 2) Cyur; '' 8f.Câ Ct3.:î':.:¯livS in: 'eue.: .. :: - ":. i: 1.
.:. 5 a 3 :: '' ¯'JGne C: r, ^. Pat.7.'¯ ".. a '.- ec un rJ-- ar: er fla.; I; 1, nel.' 3 -: -: l.-¯tenan + ': among other reagents, ur- p:'.-C- '..xyall: yE, p -'. :: '.; 1 yc; <.. Uns sllic; "I"; 8 of this entry #s - a er-pf, -.
'.;. T .: T': bicc sil .. :: xane ..... zyljyl'2rle which may contain iu not d3s .-- 'rl.îpFs crsina' '...': capable of dô re " gir on = e:; NCU raupe of a p '; j'! s :: Cyar.a 6 :: # gani a. It seems that the s :: '.'- Íc ::' - LO, .uc : lo role of stabilizer.
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L3S end groups of the si :: 'icon: little.' Could be any ro1Jp ::: s capable of reacting on a grcup'j!.; CO, or they can be formed by a group that is' ; not reactive towards .-. ¯s other c.rstit, a: .- s of :: 1 ': "reaction mixture. Any c., pc.] - j = - mother b can be used :: ':; c sil'.} xane-oxyalky1..èi.1e: ..in4airc cu ramifi '. The C (.po1ym3r ,, s blocks s 1 cxanc- -, Dxya brie branched little' - 'cnt e Keep any fuel with fewer branches, a mixture of linear and branched silo.ane --- tz..ya.1-y- lene blocks can be used.
The e jpolyrnères b: cC3 siloxar.:.t:-
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preferred oxyalkylene are represented by the fermule
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in which R and R 'are 1-phatic, aromatic or cycloaliphatic hydrocarbon radicals, containing
1 to 8 carbon atoms and which may or may not contain one or more functional groups and which may be hagenic; R "is a hydrogen atom or a hydrocarbon radical, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic, containing from 1 to 8 carbon atoms, which may or may not contain one or more functional groups, and which may be limited;
p, q and r are each from 2 to 15, and (CnH2nO) Z is a polyoxyalkylene block, for example a polyoxyethylene polyoxypropylene or polyoxybutylene block, containing from 10 to 50 oxyalkylene units. Preferably, (HnH2nO) Z is a mixture of oxyethylene and oxypropylene units containing 17 to 19 ethylene units and 11 to 15 propylene units.
Preferably, p, q and r are each 6. It is also preferable that the molecule contains at least two functional groups but not more than three, if the compound is one of those which are reactive with isocyanates. By functional groups is meant here any group containing a hydrogen atom reactive with respect to an NCO group, for example / groups / OH, NHR, CONHR and / or COOH, in which R is a hydrogen atom or a hydrocarbon radical, for example methyl, ethyl, phenyl etc. Preferably, the number of functional groups of the siloxane-oxyalkylene block copolymer should be such that 100 g of this body reacts.
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from about 1.5 to 4 g, tolylene diisocyanate.
The alkylene oxide condensation product may be a polyoxyalkylene glycol or a polyol containing more than two hydroxyl groups, and it is prepared in condensan ". An alkylene oxide with glyceryl, trincth y 1¯ ¯ prc p '.' . ..¯¯ the penta-rhythmritcl etc.
In one embodiment of the process, which is preferred because of the physical characteristics of the product and the absence of voids in the bottom of the plates
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Preparations of a prepolymer in a first step i: 1 # reacting, in substantially anhydrous medium, a polyoxyalkylene glycol and / or a polyol, for example a triol "u al. tetrol, each having a molecular weight of d. 'at least about 500, a silaxane -,>; yalkylene block copolymer and an organic diisocyanate. An excess of organic diisocyanate relative to the amount necessary to react with all the functional groups of the block copolymer is used.
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siloxane-oxyalkylene, polyoxyalkyleneglycol., triol and / or tetrol, so that the product contains NCO end groups.
Preferably. about 0.1 to 5 parts of a block copolymer are included in the reaction mixture
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silcxane-oxyalkylene. If the siloxaûe-oxYê.l-kylene block copolymer contains functional groups, it is incorporated; to the resulting prepolymer chain by reaction between the functional groups and the isocyanate. Thus, the chain re-
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sultante contains portions originating from the pO.lYOxyalJrl '- "- nes and portions originating from the silexane-oxyalkylene block copolymer, all joined together by chain links originating from the reaction between NCO groups of the organic diisocyanate and the end groups reagents of the other three constituents.
Then, in a second step, water is reacted in the presence of an organic diisocyanate ko
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unaltered, on the NCO groups to join together the prepolymer molecules by urea links, and so simultaneously close the carbcnic anhydride which is trapped in the fairly viscous reaction mixture, which brings the filling of a porous structure which, when solidified. gives cellular polyurethane. These polyurethanes are particularly well suited to the manufacture of upholstery and carpet backings because a product of uniform porosity is obtained free from large voids.
In another embodiment of the invention, the siloxane-cyxyalkylene block copolymer is not included in the reaction mixture which results in the formation of the prepolymer. The prepolymer is prepared from an organic diiscyanate, a polyoxyalkylenoglycol and a triel.
The polyhydroxy compounds are joined together by urethane links formed by the reaction of the polyisocyanate with hydroxyl groups. An excess of the polyisecyanate is used so that the prepolymer contains terminal NCO groups. In the second step, water, a catalyst and a silexane-oxyalkylene block copolymer are added, preferably simultaneously, and the reaction which follows gives a polyurethane in which the long chains of the prepolymer are joined together by urea links resulting from the reaction between water and terminal NCO groups.
Carbon dioxide is formed by the reaction between water and the NCO groups, forming a porous product similar to that of the embodiment described above.
Or. Can use any appropriate polyoxyalkylene glycol; having a molecular weight of at least about 50 and
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prepared by condensation, 3 'a'alkjiléi; e; n by pro merisatin of tetrahydrofuran. Suitable alkylene oxides are those which c :: r; i4nr = é> zd :: two to five carbon atoms such as ethylene oxide, prl oxide ... pylene oxide of butylene., amylene oxide etc. In one of the preferred embodiments of i 'in; 1; 1.5n; the polyether is prepared by first condensing the pr ¯ - pylene oxide; -ur close a polyoxypropylene glycol, then by condensing this product with ethylene oxide to obtain a polycxyalkyleneglycci in which the t0rminau groups onc supplied by the oxide â 'Q hylne.
The index at 'hy, atrox3, 1
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of pclyoxyalkylene glycol should not exceed approximately 225.,
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and preferably it should not be less # .¯10 envir ',.; -., Co # 1rxe as indicated above., the polyc.1..A weight rL- Iscular 41ev.é .atilized in the in. -Cnt; -..- is prepared by condensing a suitable alkylene oxide with an organic triol Monomer or other polyol containing more than two hydroxyl groups, such as trimethyl; propane; horsehair; 4thyl = j.ôthane, glycerol, l'r? GXnt: r'ri le p8n .... erythritclj etc. The molecular weight of this polyol should
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be at least about 500 :, and preferably at least
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1300 approximately. Preferably, the molecular weight of the p: iy: '¯ will not exceed about 500C. The hydrxyl number is preferably from about 0 to 300.
In one embodiment of the invention, cn piu #
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remove the triol or other pclyol with molecular weight 'el "-. and the f-cacbionnel mixture pE - .. U: contain the p <Jl> - #. xô.a3kj-- î; eg'.ycc.¯, l water, organic lyisocyanate and siloxane-oxyalkylene block copolymer. Or, if desired, gold can use only the condensation product of one.
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alkylene oxide and an alcohol containing more than two hydroxyl groups (ie, a high molecular weight polyol); instead of a polyoxyalkyl -; - neglycol. As in the other forces of realization, one can add the cop:; lym: r :: block sil, ^. Cane-o: yal # ylèney either during the preparation of the prepolymer, or at the same time as the water in the preparation. - ration of cellular polyurethane.
In another embodiment, one can use
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a monomeric polyalcohol, for example glycerol, trimetyl-olpropane, trimethylolethane, hexanetriol, pentaerytritol, etc., instead of the high molecular weight triol prepared from one of these sugar alcohols and a
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alkylbyl oxide.
In another embodiment of the invention, the triol may be replaced by an organic triisocyanate, a monomeric polyamine or an aminoalcohol containing at least: .s
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three reactive hydrogen atoms. The triol or triisacyanate - Another polyfunctional compound containing at least three reactive hydrogen atoms is included to provide
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a means of crosslinking, and it is preferable to put about enough of it to give branching for about 2000 to 0,000 units of weight mel =: c.,! 1: ire in! the final icrmc. If using it: 3 ('un trii: 3.:> C; y-a.natE., We havei. ^ .; lra: in c "n.s';:.' Ucnce the quantity of diL. :; ocya: 1ate used in the preparation of the pr = polyW:; r.
Although it will pray.:. ¯c use a bluecopolymer sil '} xan (; - o: <yalkYltne dif-z: c., I =,: - ne !. when 'we use one which contains f'¯r groups: (J- ticnnels; it is possible to imitate siloxane-oxyalkylene block copolymers containing three or more reactive groups, and thus ensure the ri -', - 4culatlion in this way
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Ç <, n instead of providing it with other pciy- f.-inctic-nnels compounds.
In the preparation of the pr (pc-, lymer, cn uses a -,: - cs of organic dii-socyanate relative to the amount necessary to react with the functional groups of the other constituents. Usually; in the preparation. of the prepolymer, only a part of the necessary disocyanate is added. The pre-renec / reaction is then carried out in a substantially anhydrous medium, heating the mixture until a solid state is obtained. predetermined viscosity. The .¯ ...
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the preferential cosity of the product of the first stage is
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about 400-3000 centiposes at 73 ° C. The viscosity is determined on a Brookfield viscometer using an r ;;;. z, nn4. An additional di-i.3 (, cyanate avan; eu api :; 1 '= cooling is added.
At the first stage of preparation I; polymer, when using the two-way Ôtapt3, d
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uses more than one equivalent and less than two equivalents
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organic diisocyanate, or a mixture of diist: -cyan3.t ,, - ¯ ...
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of organic triisocyanates, for each equivalent of
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pc ..] y,) xyalJ <: yleneglycol, of pclyc, l and of ccpclymLre tl "c siioxane-cxyalkylcne considered glcbalertent. Urefc'is that en obtained the desired viscosity by c :: aüf's3, .. , -n aj # ,, a> - a supplement of <.àiin.: - c% ar: at. = p; 1 = r bring the total content
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to about 2-5 moles per mole of pc3.y (, xyaliryl * nei - 1-y. d- ril and c? polyn-: ere inlu.c C - .; '(' '' a '' ' ', x "r' ''. 1; ', - c.cnar.' tl; 3 grjupss ec-ct-z, nn. 1 s.
Bic-n u'it t pr ,, <rai 1, / fl'a- Jutcr the diisocyanate, n fl; i,> x p <.r- 1 :: r <;; in little r. ' certain prepJ1ymLres en aj'.utan ", tcu '; le àiiszeà.ùn-: t .- ..: r.
1à ± ± only once.
The presence of n, piljr: nérù tl -'- c .silxariR-oxyaikyl'L :.
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.- t -, r t- - 'not lt, l la 1 "; = -;,. = i # .i., n" ai:,, i; JK; .r: p "p ZU - ( ::: n, 2n. à la frr..tti, nd 1 -Li iiD r, lu 1- ex-.r ::? ':' i ': r but also allows 1e r4jçl: = r CS! 0L: 11m'D the magnitude of: s cells and their un¯f'.r ::::. Il. ::; i .: p, '; Si;.: Dc prp -?' REr pre products. ': cn'; rt Uf10 r0 .¯ :; 3 -: .a1r practically uniform, arw ¯ due Tol 1 =; c0: 10 .u davantasc by cen1-e -, - trc-.
Pi <; ri that we have described - '.r¯- 4: ti:: a1 by p-.;: Ji: z pï S' .. C; yy.: C '.. CS organic., It is heard at '.; - 1 - ,. p; "a: - use an organic polYÍ3cthiocyauate instead of p: - organic lyisccyanate, or that one can use :: - ¯ .... ¯ .. age of these two bodies. Thus, if its aspects are PLU- larges., 1 tlri ':: 1',. L: ri:: .rllViS $ cT, t: d make a protiu react. " ''. ccndsnsaticn d ', Yyd4 d'3?); yls.r- prescr; tanz a molecular weight.: l' '-. ; l'¯.1.rl 5ûû b-rivircn dz 1 'ïwt.i CI: a C -p.ly.'. ^. f -.- ',: īCS: .i'> Xâ.ī E-5yû,!: Yl.s :: f, ijlj =% un c ': mp0s corresponding to the formula; j.iiL'JjT ¯1 â, ¯'2S which x is an atony of sulfur or oxygen, R is an arylenic- and ri *., - au- radical. 2 zou 3.
In order to better d-fcrirt ,,; -7- illustrate the invention, Qri dnne below of 'C1'.WS d0 realizations pr4; lxec 1e c'2l1c here.
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Example.; 1
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We mix c-nvinn 150 parts -nid with "> n- p ± lJr '-. I: 3'- prpyleneycGl with a molecular weight of about 2000, about 3 parts by weight of r:': ywlp2'.p ';: c? and about 1.5 parts of a ccr: <p: corresponding to the formula.
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in which (CnH2nO) represents 17 axyethylene units and 13 oxypropylene units, with approximately 12 parts by weight of tolylene diisocyanate,
and heat the mixture to a temperature of about 140 C. Heating is continued to maintain the temperature at this level until the reaction mixture has reached a viscosity of about 1400. centipoise to approx. About 28 parts by weight of tolylene diisocyanate is added to the reaction mixture while it is at a temperature of about 140 ° C, and the resulting mixture is cooled to room temperature. About 100 parts by weight of the cooled mixture is mixed with about 0.25 part of 1,3-bis-dimethylamino-butane and about 2 parts by weight of water.
The reaction immediately derails with the formation of a foam which then solidifies into a non-sticky cellular polyurethane with a density of about 0.04. The cell structure is about 20 cells per centimeter and these are almost uniform in size and feel evenly distributed throughout the product. Cellular polyurethane molés plate is practically free from defects ... in its surfaces.
Example 2
About 60 parts by weight of polyexypr-pylene glycol having a molecular weight of about 2000, about 40 parts by weight of a triol prepared by condensation of propylene oxide and glycerol and having a molecular weight of. about 3000. and about 2 parts by weight of a compound of the formula:
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We add about 2 part; "di weight of diL: .C: ;; l!; A1: C to <. T '.- ys.nn t in heating ni 1 have obtained Until ur.e time- temperature d1c!: ', laugh, n 115 C and we keep it at this trTip: .. erase j; j'1utà ce CUt! -, T1 obtains a' .'iscsiie and ''. u'i '.' ircn 2000 centip ::: 1 ± éS to 7 ::
C, one adds: to the rxôiari; jé éi: Jir <: 11 28 parts by weight deiis (lcY0..n: tc du r..Ljrléri <:; 1 cools the mixture r6acthnr. '.: 1 to the teMperaturu amsianta mistletoe is approx. 9 C. The target site of the product at 29 C is approximately 5280 L ± n2pl.SGS, t the free NCU torror is approximately 1 (j> 7. Or; miiangi, ': orNir0! 1 100 pai <'; 1; = z on pùids ù = <3rd pr4pc, 1, j'm '; r, ù with about 0.7 parrie in p -----' O of tr14tl> yl - amine and approximately 2: 3 p, ¯: .. rtts in p ,, in, 1 of that, J = using an apparatus of the type described in br0; {: t arr; '= ri8éLi. nn 2,764,565,;.
Sept. 25 'lTrr:; 3ia: etrent after -¯uo 1'.; N has taken the product out of the mixing chamber of the apparatus, the chemical reaction begins with dilation of the mLary. r4: ct i, r: re? l into a foam. After solidification of the; nsusi-e, 1 <a precdujt ecl i> - lar obtained has a density of about 0.03 "'and csnti0nt about 28 - / - 2 cells per center.
Example 3 About 60 parts by weight of p01ypropy- - ,, neglycc-1 with a molecular weight of about 2000, about 40 parts by weight of a sort] prepared by condensation of glycerol and propylene oxide: and having a molecular weight of about 3000 ,, and about 3 parts of a compound r4p; # ràant to the formula:
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so that 12 parts t?: ':' = ir '..:'? by weight of jiicY3na: de = y .: I ::. We heat-! .1., 1: bt.} 1 to approx: 15 C ê ": by maintaining it 1 = .iet; c temperature until Cc that the mixture! Acti:; nn0l -1-t a: i 3C ¯:; 1W. ':. "2r: W: 500 centl- poises at approximately 73 C. i: r: Pi:) IaCI: r,' .. :: g,): L1.G approximately 28 parts by weight of '.:. O ::. YlÈ:!. O; ... 'n rcfr., "01 j l ic mix à m" iror, 26 C.
The pr -,>, 3ui ', ol: t, nii has a target t of about 8480 centipoise at 26c and a free NC0 content of about 10.4%. On T: lt. 3T7 #; summer approx. 100 parts by weight of this reactive product; Ylnc-1 with cnvircn 0: 7 part: r. weight of trietbylamine and about 2 parts by weight of water, in an apparatus of the type described in the above mentioned US patent. The product obtained after chemical reaction @ solidification of the closed foam has a density of about 0.032 and contains about 20 cells per centimeter and is free of voids.
Example 4
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About 60 parts by weight of pjlyprpylene glycol having a molecular weight of about 2000, about 40 parts by weight of a triel prepared by condensation of glycerol and prpylene oxide and exhibiting a molecular weight of about 300, and about 1.3 parts by weight of a compound of formula.
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as well as: ir: 12 parts by weight of 'iyict ™ G' diisccyanate. The resulting mixture is heated to a temperature of about 11 ° C and kept at that temperature until yüiS: 8. visit C! .ang0 2 "C'aCl ::? 12: ± '! or about S.3QL% i.:::':::.' îSt. '. 3 to about 73 C .
We 3,] .tzLc? then at ... '?. Gr ge rlacri,; nzei in "iron 28 parts by weight of diiscc- nare -] 1' :: 1-nc. The r-acticnnci mixture is cooled to room temperature j or to little near 27 C, and the vï scsi ¯-. at this temperature is about 24,640 CCntip0ises.
The NCO content of the product is approximately 10%. About 100 parts by weight of the product are mixed with about 0.3 parts by weight of triethylamine, about 3 parts of N-ethylmerpholine and about 2.2 parts by weight of water: In an apparatus of the type described in the United States patent precise. The chemical reaction takes place immediately after crimping the reaction mixture of the apparatus mixture zene., With expansion and mcussage, potentification into a cellular product.
This produces a density of approximately 0.04. The product is substantially void-free and exhibits a uniform cell structure of about 20 cells per contimeter.
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Example 5
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About 10 parts of polre.:y-propylcneslycol with a molecular weight of 2000, about 1.5 parts by hair, are mixed with a compound of the formula:
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in which CC E2 e) contains 17 units: ¯véthvl (; ile and 1 o.y? ro9 :: rl ene units. The whole is then mixed to <. e-1 about 12 parts of tolylene diisocyanate and one
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heat the mixture until it reaches a temperature of e # - ron 140 c. Heating is continued while maintaining the temperature at approximately 140 ° C. until a viscosity of approximately
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-'- 00 centipoise at 7J'C so.:. reached. An additional 28 parts by weight of tol diisocyanate is added to the reaction product by weight of tol diisocyanate ;; l; .- ne, then cooled at t-mz) er.- .1-ure ambient.
La: viscostity at room temperature, ie 1;
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about 29 C is about 5440 eentipolses. Lc produces a -% 'CO -' on -.- i-ron gas content. In an apparatus of the '.: L - -written in the patent ...: os Et;, ¯ts United <l'. '116rique J.6, j \ ci té cn mix approximately 100 parts by weight' - rr :.> pol¯; Lrù thus prepares: .... \ ";,: cw, rircn O. 2 part by weight of 1,3-bis- M" thylan4n --- bti'anc: -t in ircn 2 1 parts in pçL i water.
The melans- rG ztiJ = 7nel cor: 1r: 1Gncc to se, '? t e r; ir: -n: 1: - immediately after removing 1 t from the machine., and solidifies into a cellular product practically free of voids, which:.:. a density of iron 0 04 and a structure
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uniforris cell to about 20 p <- '.' centimeter.
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Example 6
About 50 parts by weight of a polyoxypropylene glycol prepared by condensation of propylene oxide and having a molecular weight of about 2000 are mixed together about 50 parts of a triol prepared by condensation of propylene oxide and. hexanetriol-1,2,6 and ay-int a molecular weight of about 4000, and about 2 parts of a compound of the formula:
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wherein (CnH2No) represents 17 oxyethylene units and 13 oxypropylene units, and about 9 parts of tolylene diisocyanate are added. The resulting mixture is heated to a temperature of about 110-115 ° C, and maintained at this temperature until the viscosity of the mixture is about 1500 centipoise, determined at a temperature of 73 ° C.
About 29 parts of tolylene diisocyanate are then mixed with the reaction mixture. The product is cooled immediately to a temperature of about 28 ° C and the viscosity at this temperature is about 12,000 centipoise. The NGO content of the product is about 10%. About 100 parts by weight of the prepolymer are mixed with about 0.2 part of triethylamine as catalyst, about 3 parts by weight of N-ethylmorpholine and about 2 parts by weight of water, in an apparatus of the type described in the patent. from the United States of America already cited.
The mixture is taken out of the apparatus and the chemical reaction takes place with expansion and foaming of the mixture. When the
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The resulting cellular polyurethane is solidified, the dencit is about 0.04. The product has a substantially uniform cell structure at about 20 cells per centimeter and is substantially free of voids or large cells.
Example
Approximately 10 parts by weight of polyoxypropylene glycol prepared by condensation of propylene oxide and having a molecular weight of approximately 2000 are mixed with approximately 2 parts of a compound of the formula:
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wherein (CnH2nO) represents 17 oxyethylene units and 13 oxypropylene units, and about 12 parts of tolylene diisocyanate are mixed therein. The mixture is heated to about 140 ° C and maintained at that temperature until the viscosity of the product is about 2000 centipoise when determined to be at a temperature of about 73 ° C. At this time, add about 28 part :, tolylene diisocyanate. The reaction mass is cooled to room temperature, about 27 ° C.
The viscosity at room temperature is 6160 centipcies and the NCo content is about 10.5% About 100 parts by weight of the product are mixed with about 0.3 part of triethylamine, about 2 parts of N. -ethyl-morpholine and about 2.3 parts of water, in an apparatus similar to that used previously. When we go out on
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reaction mixture of the apparatus, it expands and foams. After solidification, the cellular polyurethane obtained has a density of about 0.032, contains cells of substantially uniform size at a rate of about 20 cells per centimeter, and it is practically void-free ..; or cells of excessive- size.
Example 8
About 70 parts by weight of polyoxypropylene glycol prepared by condensation of propylene oxide and having a molecular weight of about 2000 are mixed together about 30 parts by weight of a triol prepared by condensation of propylene oxide with l 'hexanetriol- 1,2,6 and having a molecular weight of about 700, and about 1 part of a compound of the formula:
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in which (Cn-H2nO) 2 represents 17 oxyethylene units and 13 oxypropylene units. The mixture is then combined to about 50 parts of tolylene diisocyanate.
The resulting mixture is heated to about 90 ° C. and maintained at this temperature until it reaches a viscosity of about 400 centipoise at 73 ° C. The reaction is stopped by immediately cooling the reaction mixture to the boiling point. room temperature about 25 ° C. The viscosity of the product at room temperature is about 15,000 centipoise. The free NCO content of the product is approximately 10%. About 100 parts of the prepolymer are mixed with about 0.2 part of triethylamine. about 3 parts of N-ethylmorpholine and about 2.1 parts of water, in an apparatus of the type
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used in the previous examples.
The resulting cellular polyurethane has a substantially uniform cell structure with about 24 cells per centimeter, is substantially void-free and has a density of about 0.032.
Example 9
Cn mixes about 100 parts by weight of a *. triol prepared by condensation of propylene oxide with glycerol and having a molecular weight of about 1000, with about 2 parts of a compound corresponding to the formula:
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in which (CnH2nO) represents 17 oxyethylene units and
13 oxypropylene units, as well as about 66.1 parts of tolylene diisocyanate. The temperature of the reaction mixture is brought to about 90 ° C. by heating, and this temperature is maintained for about 2 hours. The reaction mixture is then cooled rapidly to room temperature. The viscosity of the product at 20 C is approximately
35,000 centipoise.
The NCO content of the product is about 105%. Mix / 100 parts by weight of the prepolymer with about 1.5 parts of N-ethylmorpholine and about
2.3 parts of water with an apparatus of the type described above.
The resulting cell product has a density of about 0.032, a substantially uniform cell structure with an average of about 24 cells per centimeter, and it is substantially free of voids and excessively large cells.
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Example 10
We mix approximately. 60 parts by weight of polyoxypropylene glycol prepared by condensation of propylene oxide and having a molecular weight of about 2000, about 40 parts of triol prepared by condensation of propylene oxide with glycerin and having a molecular weight of about 3000, with about 12 parts of tolylene diisocyanate. The resulting mixture is heated to about 115 ° C. and maintained at this temperature until the viscosity reaches about 1650 centipoise at 73 ° C. About 28 parts of tolylene diisocyanate are added and the reaction mass is cooled to a temperature. temperature of about 25 C. The viscosity at this last temperature is about 85CO centipoise.
The free NCO content of the prepolymer is approximately 10.3%. Approximately 10 parts by weight of the prepolymer are mixed with approximately 0.75 part of triethylamine, approximately 5 parts of a compound corresponding to the formula:
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in which (CnH2nO¯ represents 17 oxyethylene units and 13 oxypropylene units, and about 2.5 parts by weight of water, in an apparatus of the type used in the preceding examples. The product obtained has a density of about 0.032 and a structure practically uniform cell with 20 cells per centimeter.
The product is essentially free of voids and excessively large cells.
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The polycy-yalkylene glycols used in the previous examples can be replaced by all the polyoxyalkylene glycols defined here. For example, a polyoxyethylene glycol can replace those which are indicated if it has a molecular weight of at least 500. Likewise, the molecular weight of the polyoxyethylene glycol can go down:
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up to 500. In addition, a polyoxyalkyl-glycol obtained by condensation of propylene oxide followed by a second condensation of the product with ethylene oxide may be used in place of those indicated, provided that the molecular weight is at least about 500.
The tolylene diisocyanate of the preceding examples can be replaced by any suitable organic polyisocyanate. for example 1,5-naphthylene diisocyanate, diisocya-
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para-phenylene nate, dlhcxa.Tethylene diisocyanate, 4,4'-diisocyanato-diphenylmethane, 4,4'-àiisccyanato- 3,3'-ciichloro-biphenyl, triisocyanato-triphenylmethanc, 4,41-diisocyanato -diphenylmethane, etc. Diisocyanate. of tolylene indicated in each of the examples is preferably a mixture of 80% of 2,4-tolylene diisocyanate and 20% of 2,6-tolylene diisocyanate. But it can be a mixture of 65% of 2,4-tolylene diisocyanate and 35% of 2,6-tolylene diisocyanate.
Further, the tolylene diisocyanate may be formed from 2,4-tolylene diisocyanate only, or of 2,6-tolylene diisocyanate only. Other tolylene diisocyanates can also be used, such as 2,5-tolylene diisocyanate.
It was indicated above that it is preferable to prepare the cellular polyurethane by a two-step process in which one begins by preparing a prepoly =
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mother in a practically anhydrous medium, to add the water and the catalyst in a second step. However, it is understood that it is possible to prepare a cellular polyurethane according to the present invention by a one-step process in which all the reagents are brought together substantially simultaneously. The invention does not lie in the choice of such or such particular catalyst. Any suitable catalyst can be used, including tertiary amines, phosphines or other suitable catalysts.
Examples of suitable catalysts that may be cited are those indicated in the preceding examples
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N-methyl-hexahydroaniline, dimethyl-hexahydroaniline, diethyl-hexahydtot-niline, etc.
Generally, the amount of catalyst used varies from system to system, so the invention contemplates any catalytic amount. Usually the best results are obtained with about 0.25-3 parts per 100 parts of prepolymer or
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polyox3ralkylène; lycol and / or pr, ly <1, so that any amount within this range is preferred.
Of course, any other suitable apparatus can be used, in place of that described above, to mix the prepolymer with the water and the catalyst. The density of the cellular polyurethane varies depending on the amount of water used in the reaction mixture and preferably about 2 to 3.5 parts of water are used per 100 parts of prepolymer. Generally, the amount of catalyst should vary from about 0.25 to 3 parts per 100 parts of prepolymer, if best results are to be obtained.
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The cellular polyurethanes obtained by the present invention can be used as padding, sponges, carpet bases, etc.
Although the invention has been described in detail above by way of illustration, it is understood that all the details are given only by way of example and that those skilled in the art will be able to provide them with modifications without going beyond the scope of the invention.