BE887514A - POLYMER MODIFIED POYOLS USEFUL IN THE MANUFACTURE OF POLYURETHANES - Google Patents

POLYMER MODIFIED POYOLS USEFUL IN THE MANUFACTURE OF POLYURETHANES Download PDF

Info

Publication number
BE887514A
BE887514A BE0/203790A BE203790A BE887514A BE 887514 A BE887514 A BE 887514A BE 0/203790 A BE0/203790 A BE 0/203790A BE 203790 A BE203790 A BE 203790A BE 887514 A BE887514 A BE 887514A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
polyol
isocyanate
emi
alkanolamine
reaction
Prior art date
Application number
BE0/203790A
Other languages
French (fr)
Original Assignee
Rowlands Jeffrey P
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rowlands Jeffrey P filed Critical Rowlands Jeffrey P
Publication of BE887514A publication Critical patent/BE887514A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/409Dispersions of polymers of C08G in organic compounds having active hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0838Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds
    • C08G18/0842Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents
    • C08G18/0861Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of a dispersing phase for the polymers or a phase dispersed in the polymers
    • C08G18/0871Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of a dispersing phase for the polymers or a phase dispersed in the polymers the dispersing or dispersed phase being organic
    • C08G18/0876Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of a dispersing phase for the polymers or a phase dispersed in the polymers the dispersing or dispersed phase being organic the dispersing or dispersed phase being a polyol
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3271Hydroxyamines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes

Description

       

  "Polvols modifiés riar des polymères et utiles dans la fabrication des polyuréthanes".

  
La présente invention concerne des polyols modifiés par des polymères et utiles dans la fabrication des polyuréthanes. On fabrique la mousse de polyuréthane en faisant réagir un polyol avec un polyisocyanate en présence d'un agent gonflant et habituellement également en présence d'un ou plusieurs autres additifs.

  
Afin d'obtenir une modification souhaitée des propriétés physiques de la mousse obtenue, il est connu d'utili-

  
 <EMI ID=1.1> 

  
polyols modifiés par des polymères préformés (c'est-à-dire des polyols contenant une matière polymère supplémentaire).

  
C'est ainsi que, par exemple, dans le brevet britannique n[deg.]
1.501.172, on décrit l'utilisation de dispersions de polyols constituées de produits de polyaddition de polyisocyanates et d'amines primaires, d'amines secondaires, d'hydrazines ou

  
 <EMI ID=2.1> 

  
est dispersée une matière polymère dérivant de la polymérisation in situ de monomères à insaturation éthylénique, cette matière polymère étant également copolymérisée avec ces polyols.

  
Un objet de la présente invention est de fournir d'autres polyols modifiés par des polymères, qui peuvent être utiles dans la fabrication des polyuréthanes.

  
En conséquence, suivant l'invention, on prévoit un procédé de formation d'un polyol modifié par un polymère, dans lequel on polymérise une olamine avec un polyisocyanate organique en présence d'un polyol, cette olamine réagissant au moins principalement de manière polyfonctionnelle avec l'isocyanate.

  
Suivant le procédé de l'invention, l'olamine (on entend par là un composé organique comportant un ou plusieurs groupes hydroxy (-OH) et également un ou plusieurs groupes

  
 <EMI ID=3.1> 

  
agit comme réactif polyfonctionnel (comportant deux ou plusieurs atomes d'hydrogène réactifs) et il se forme un produit de polyaddition avec le polyisocyanate (on entend par là un composé comportant deux groupes isocyanate ou plus). Lorsque l'olamine est une amine primaire ou secondaire, elle comporte des groupes alcool et amino ayant des atomes d'hydrogène

  
 <EMI ID=4.1> 

  
Lorsque l'olamine est une amine tertiaire, elle comporte plusieurs groupes alcool dont tous les atomes d'hydrogène actifs peuvent être réactifs vis-à-vis de l'isocyanate. Dans chaque cas, tous les atomes d'hydrogène réactifs ou certains d'entre eux seulement peuvent, en fait, réagir. On pense que la réaction de polyaddition donne lieu à la formation de chaînes droites et/ou ramifiées par combinaison des groupes isocyanates et hydroxy pour former des liaisons uréthane (-NH-CO-O-) et par combinaison de groupes isocyanate et amino pour former

  
 <EMI ID=5.1> 

  
approprié. On peut mélanger et/ou combiner chimiquement (par exemple, par copolymérisation) ce produit de polyaddition avec le polyol et il est entendu que l'expression "polyol modifié par un polymère", que l'on utilise dans la présente spécification, englobe à la fois les combinaisons physiques et chimiques, de même que leurs mélanges encore que, le plus souvent, on pense que le procédé de la présente invention aboutit à une combinaison principalement physique. Cette combinaison physique peut être sous forme d'une solution ou d'une dispersion stable du produit de polyaddition dans le polyol suivant les matières de départ utilisées. En particulier, le choix de l'olamine et éventuellement également du polyol peut déterminer l'état physique du polyol modifié par un polymère.

  
Selon une caractéristique de loin préférée, dans le procédé de l'invention, on mélange l'olamine et l'isocyanate dans un rapport molaire d'environ 1/0,5 à 1/1,5 en présence d'un polyéther-polyol ayant un poids moléculaire se situant  <EMI ID=6.1> 

  
de 2.800 à 7*000), tandis que l'olamine et le polyisocyanate ayant réagi représentent ensemble une quantité de 1 à 35%, calculés sur le poids du polyol....

  
Comme olamine suivant la présente invention, on peut utiliser n'importe quelle alcanolamine appropriée ou n'importe quelle combinaison appropriée d'alcanolamines, y compris, mais sans aucune restriction, des alcanolamines primaires, secondaires et tertiaires telles que la mono éthano lamine, la diéthanolamine, la triéthanolamine, la N-méthyléthanolamine,

  
 <EMI ID=7.1> 

  
diéthanolamine, la N-éthyldiéthanolamine, la N-butyldiéthanolamine, la monoisopropanolamine, la diisopropanolamine, la triisopropanolamine, la N-méthylisopropanolamine, la N-éthyl-  isopropanolamine, la N-propylisopropanolamine. Telle qu'elle est utilisée dans la présente spécification, l'expression "alcanolamine" englobe les alcanolamines substituées et, par

  
 <EMI ID=8.1> 

  
et secondaires substituées par un atome d'halogène sur l'atome d'azote, ou encore des alcanolamines secondaires ou tertiaires substituées par un atome d'halogène sur le groupe alkyle
(c'est-à-dire que le groupe alcool est remplacé par un atome  d'halogène). Dans une forme de réalisation particulièrement  préférée, comme alcanolamine, on utilise la triéthanolamine.

  
Bien que, comme on peut le constater, suivant le 

  
procédé de l'invention, on utilise le plus souvent, comme olamine, une alcanolamine, en particulier, une alcanolamine  aliphatique à chaîne ouverte, il est entendu que l'on peut  également utiliser d'autres composés d'olamines comportant

  
des groupes hydroxy et amino fixés à des noyaux carbocycliques, aromatiaues ou hétérocycliques ou encore à des combinaisons  de ces noyaux l'un avec l'autre et/ou avec des noyaux alipha-  tiques à chaîne ouverte. 

  
On peut utiliser n'importe quel polyisocyanate organique approprié, notamment les polyisocyanates aliphatiques, cycloaliphatiques, araliphatiques, aromatiques et hétérocycliques qu'il est connu d'employer dans la réaction de formation d'un polyisocyanate/polyol-polyuréthane (voir, par exemple, le brevet britannique n[deg.] 1.453.258). 

  
Parmi les polyisocyanates appropriés que l'on peut aisément obtenir dans le commerce, il y a le 2,4-tolylènediisocyanate et le 2,6-tolylène-diisocyanate, de même que des mélanges de ces isomères (que l'on désigne généralement par

  
 <EMI ID=9.1> 

  
polyméthylène-polyisocyanates du type obtenu par condensation d'aniline avec le formaldéhyde, puis par phosgénation (que

  
l'on désigne généralement par l'abréviation "MDI" brut = méthylène-diisocyanate ) et également les polyisocyanates contenant des groupes carbodiimide, des groupes uréthane, des groupes allophanate, des groupes isocyanate, des groupes urée ou des groupes biuret (que l'on appelle généralement "polyisocyanates").

  
On peut utiliser n'importe quel polyol approprié;

  
y compris les polyéthers-polyols ayant un poids moléculaire

  
se situant dans l'intervalle allant de 200 à 10.000, qu'il

  
est connu d'utiliser dans la réaction de formation

  
d'un polyisocyanate/polyol-polyuréthane comme décrite par

  
 <EMI ID=10.1> 

  
obtenir ces polyéthers-polyols connus en faisant réagir des oxydes d'alkylène avec des composés contenant des atomes  d'hydrogène actifs, le poids moléculaire du produit réactionnel dépendant de la quantité d'oxyde d'alkylène ayant réagi, Les produits de polyaddition obtenus suivant la présente invention peuvent être modifiés par l'utilisation proportionnelle de N-dialkylalcanolamines, d'amines ou d'isocyanates monofonctionnels. Par exemple, on peut régler

  
le poids moléculaire moyen des produits de polyaddition en  incorporant des composés monofonctionnels de ce type en proportions allant jusqu'à 25% molaires, calculés sur le composant "olamine".

  
Parmi les isocyanates monofonctionnels appropriés,

  
il y a le méthyl-isocyanate, l'éthyl-isocyanate, l'isopropyl-  isocyanate, l'isobutyl-isocyanate, l'hexyl-isocyanate, le  lauryl-isocyanate, le stéaryl-isocyanate, le cyclohexyl-  isocyanate, le phényl-isocyanate, le tolyl-isocyanate, le i  4-chlorophényl-isocyanate et le diisopropyl-phényl-isocyanate. 

  
 <EMI ID=11.1> 

  
1

  
 <EMI ID=12.1> 

  
éthanolamine et la diéthyléthanolamine. 

  
Il est entendu que les groupes alcool/amino de l'ola-  mine'utilisée lors de la réaction de polyaddition de la pré-  sente invention ne doivent pas nécessairement réagir tous dans tous les cas avec l'isocyanate et, c'est ainsi que, dans 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
nelle, faisant ainsi elle-même office d'agent de terminaison

  
de chaîne.

  
La réaction de polyaddition de la présente invention  peut éventuellement être catalysée en introduisant des subs-  tances telles que celles habituellement utilisées comme catalyseurs dans la réaction de formation du polyisocyanate/polyol-polyuréthane. C'est ainsi que l'on peut utiliser

  
 <EMI ID=14.1>  

  
et le dilaurate d'étain-dibutyle et/ou des amines telles que la triéthylène-diamine. La quantité du catalyseur utilisé peut être faible par rapport à celle que l'on emploie normalement dans la réaction de formation de polyuréthanes, par

  
 <EMI ID=15.1> 

  
calculé sur le poids total du polyol, encore que l'on puisse également utiliser éventuellement des quantités plus importantes.

  
Une catalyse peut ne pas être nécessaire lors de la réaction dans laquelle on utilise une alcanolamine primaire ou secondaire, cependant que cette catalyse peut être avantageuse lorsqu'il s'agit d'une alcanolamine tertiaire telle que la triéthanolamine.

  
On peut régler le poids moléculaire du produit de

  
 <EMI ID=16.1> 

  
(et 1 e s composants mono fonctionnels si ceux-ci sont utilisés). C'est ainsi que, par exemple, bien qu'un rapport molaire de 1/0,5 à 1/1,5 entre l'olamine et le polyisocyanate soit préféré et que des quantités molaires pratiquement équivalentes soient particulièrement préférées, on peut utiliser l'isocyanate en

  
une proportion plus élevée si l'on peut tenir compte, dans la mesure

  
 <EMI ID=17.1> 

  
tion rapide ayant tendance à se produire à des teneurs plus élevées en isocyanate. Dès lors, on peut envisager un rapport supérieur, par exemple, de 1/1,55 ou 1/1,6. A mesure que la quantité d'isocyanate est réduite, le poids moléculaire du produit de polyaddition diminue également avec la viscosité. En règle générale, un rapport molaire de 1/0,8 à 1/1,1 entre l'olamine et le polyisocyanate organique est préféré.

  
On peut même dépasser sensiblement la limite supérieure du rapport précité de 1/1,6 si l'on introduit un

  
agent de "protection" en vue de limiter la réticulation et , partant, la gélification. Dès lors, bien qu'il puisse être normalement préférable d'adopter des conditions réactionnelles donnant lieu à une réaction bifonctionnelle de l'olamine avec llisocyanate, dans certains cas et avec certaines olamines, en particulier, la triéthanolamine, il peut être préférable de provoquer une réaction trifonctionnelle de l'olamine avec llisocyanate de telle sorte qu'il n'y ait pratiquement aucun groupe hydroxy libre qui pourrait gêner inopportunément la réaction ultérieure de formation d'un polyuréthane en utilisant le polyol modifié par un polymère.

   Dans ce dernier cas, il peut être souhaitable d'adopter, entre l'olamine et l'isocyanate, un rapport allant, par exemple, jusqu'à 1/2,1 ou plus et l'on peut ajouter un agent de "protection" (par exemple, la N-diméthyléthanolamine) (par exemple, dans un rapport de 1/1,2 entre l'olamine et l'agent de protection) afin de limiter la réticulation.

  
Bien que la concentration de l'olamine et de l'iso&#65533; cyanate (et partant, des produits de polyaddition) ayant réagi dans le polyéther-polyol puisse varier dans de larges limites, elle doit se situer généralement entre 1 et 35% en poids, de préférence, entre 3 et 30% en poids. Lorsqu'une concentration spécifique du produit de polyaddition est requise (par exemple, lorsqu'on l'utilise dans la fabrication de mousses de polyuréthanes ayant certaines propriétés optimales, une concentration d'environ 10% en poids peut être requise), cette concentration peut être obtenue directement moyennant; un choix judicieux des réactifs pour obtenir la concentration requise ou, en variante, en procédant à une dilution ultérieure d'un produit de polyaddition formé avec une quantité supplémentaire d'un polyéther-polyol selon les conditions appropriées. 

  
En règle générale, on peut mélanger les réactifs

  
à des températures allant de 0[deg.]C, ou à des températures supérieures à leurs points de fusion, aussi basses qu'elles puissent être, jusqu'à 150[deg.]C. De préférence, on mélange les réactifs à la température ambiante, ou à des températures juste supérieures à leurs points de fusion, aussi basses qu'elles puissent être, jusqu'à 70[deg.]C. On peut également mélanger les réactifs à une température inférieure à leurs points de fusion.

  
La réaction est exothermique et on observe une élévation de température suivant la proportion du produit de polyaddition obtenu, basée sur le poids du polyéther-polyol.

  
Plus le mélange des réactifs est efficace, plus la granularité des particules de la dispersion (lorsque celle-ci est préparée) est faible et plus la viscosité est réduite. Bien que l'on puisse adopter un simple procédé discontinu par lequel on dissout ou disperse en tout premier lieu un des réactifs choisis parmi l'olamine et le polyisocyanate dans le polyéther-polyol, pour procéder ensuite à l'addition de l'autre réactif dans la zone à agitation maximale, on peut également mélanger les matières en ligne , Dans ce dernier cas, on pompe tous les réactifs à des débits réglés et on peut les mélanger simultanément ou encore on peut mélanger tout d'abord un réactif avec le polyéther-polyol, pour procéder ensuite à l'addition et au mélange de l'autre réactif.

  
La dispersion dans le polyéther-polyol peut être utilisée soit immédiatement au terme de la réaction, soit après un laps de temps prolongé. Par exemple, le produit

  
de polyaddition dispersé dans un polyéther-polyol peut être dosé à partir d'une unité de mélange en ligne dans laquelle la réaction à lieu, directement dans la tête de mélange d'une machine de fabrication de polyuréthanes d'un type bien connu.

  
Lorsque la réaction de l'olamine avec le polyisocyanate est relativement lente, on peut alors utiliser un réservoir de maintien intermédiaire entre cette unité de mélange en ligne et la tête de mélange des polyuréthanes afin de laisser s'écouler un laps de temps supplémentaire pour que la réaction complète ait lieu.

  
Des additifs tels que des activateurs, des stabilisant des agents de réticulation, de l'eau, des agents gonflants, des agents ignifuges et des pâtes de pigments, peuvent être ajoutés au polyol modifié par un polymère suivant la présente invention pendant ou après la réaction.

  
Le produit de polyaddition de la présente invention peut être utilisé dans la fabrication des mousses de polyuréthanes. Lorsque le produit est sous forme d'une dispersion stable de polyol, c'est-à-dire une dispersion qui ne décante pas ou qui, du moins, subsiste au cours du mélange avec d'autres ingrédients formateurs de mousse, le produit de polyaddition dispersé est particulièrement efficace comme charge polymère lors de la fabrication d'une mousse hautement élastique pouvant être commodément traitée, ce produit dispersé agissant pour assurer la résistance, tout en brisant en même temps les parois des cellules.

  
Lorsque le produit est sous forme d'une solution de polyol, celle-ci peut être utilisée pour la formation d'une matière polymère ayant des propriétés différentes de celles obtenues avec des dispersions de polyols.

  
En règle générale, lorsque le produit de polyaddition est sous forme d'une dispersion stable, celle-ci peut être traitée pour être transformée en mousses de polyuréthanes souples, semi-dures et dures ayant de meilleures propriétés  par exemple, une meilleure dureté ; de plus, on peut fabrique des mousses irrétrécissables du type à haute résilience qui sont bien connues dans l'industrie, puisqu'aussi bien le produit de polyaddition dispersé dans Le polyol a pour effet d'ouvrir les cellules. En outre, les dispersions sont également appropriées, par exemple, pour la fabrication d'élastomè de recouvrements et de revêtements à base de polyuréthanes.

  
Lorsque la dispersion doit être utilisée pour la fabrication d'un polyuréthane, dans le procédé de formation du polyuréthane, on utilise habituellement le polyol de la dis-

  
 <EMI ID=18.1> 

  
en particulier, son indice hydroxyle et sa fonctionnalité, seront choisies de façon connue en fonction du type de polyuréthane à former. Par exemple, pour la préparation d'élastomères, le polyéther-polyol sera, de préférence, principalement linéaire, c'est-à- dire difonctionnel,et il aura un indice hydroxyle se situant dans l'intervalle compris entre 30 et
170. Pour la fabrication de mousses, les polyéthers-polyols sont choisis de façon connue pour obtenir des mousses qui sont flexibles, semi-flexibles ou rigides. C'est ainsi que, pour la fabrication de mousses flexibles, les polyétherspolyols ont, de préférence, des indices hydroxyle se situant dans l'intervalle allant de 20 à 80 avec deux à quatre groupes hydroxy par molécule, par exemple, le polyol "PBA 1233" de "ICI". On peut éventuellement utiliser des mélanges de polyéthers-polyols.

  
Des polyisocyanates organiques pouvant être utilisés lors de la fabrication des polyuréthanes ont été décrits dans la technique antérieure et ils peuvent être identiques à ceux décrits ci-dessus pour la réaction avec l'olamine. 

  
Le mélange réactionnel destiné à la formation d'une mousse de polyuréthane peut également contenir d'autres ingrédients classiques suivant le type de polyuréthane à former.

  
C' est ainsi que le mélange réactionnel peut contenir un catalyseur, par exemple, des amines tertiaires et des composés organiques d'étain, des agents de réticulation ou des agents d'allongement de chaîne, par exemple, la diéthanolamine,

  
la triéthanolamine, l'éthylène-glycol, le glycérol, le dipropylène-glycol et la phénylène-diamine, des agents ignifuges, par exemple, des phosphates d'alkyle halogènes, de même que des charges, par exemple, le sulfate de baryum.

  
Pour la fabrication de mousses, on incorpore des agents gonflants dans le mélange réactionnel. Parmi les agents gonflants appropriés, il y a, par exemple, l'eau qui réagit avec le polyisocyanate en formant de l'anhydride carbonique, de même que les liquides volatils inertes qui s'évaporent sous l'influence de la réaction exothermique ou suite à la détente de pression si l'on adopte un procédé mécanique pour la formation de la mousse. Parmi ces liquides, il y a, par exemple, les hydrocarbures halogénés ayant des points d'ébullition ne dépassant pas 100[deg.]C à la pression

  
 <EMI ID=19.1> 

  
fluorés tels que le trichlorofluorométhane et le dichlorodifluorométhane, de même que les hydrocarbures chlorés tels que le dichlorométhane. La quantité de l'agent gonflant

  
est choisie de façon connue pour obtenir des mousses de

  
la densité désirée. En règle générale, on peut utiliser

  
une quantité de 0,005 à 0,3 mole de gaz pour 100 g du mélange réactionnel. La densité de la mousse obtenue peut éventuellement être modifiée par surcompression, c'est-à-dire en trans-formant le mélange réactionnel en mousse dans un moule fermé  ayant un volume inférieur à celui qui serait occupé par la mousse formée si on laissait lever librement le mélange réac-  tionnel.

  
En règle générale, la composition du mélange réactionnel formateur de polyuréthane doit être conçue de telle sorte que le rapport entre les groupes isocyanate et les atomes d'hydrogène actifs se situe pratiquement dans l'intervalle de 0,9/1 à 1,2/1, cependant que l'on peut éventuellement adopter des rapports plus élevés.

  
Lors de la fabrication d'une mousse de polyuréthane, il est habituellement nécessaire de stabiliser ou de régler les cellules formées par addition d'un stabilisant de mousse ou d'un régulateur de cellules tel que des copolymères en

  
 <EMI ID=20.1> 

  
des liaisons directes carbone-silicium ou carbone-oxygènesilicium entre les motifs organiques et les motifs de polysiloxane. Lors de la fabrication de mousses de polyuréthanes à "haute résilience", des huiles de diméthyl-silicone ou leurs modifications de faible poids moléculaire sont satisfaisantes
(par exemple, le produit "silicone B8616" de "Theodore Goldschmidt AG").

  
On peut adopter des procédés directs, des procédés 

  
à prépolymères ou des procédés à quasi-prépolymères selon le  cas approprié pour le type particulier de polyuréthane devant être formé.

  
Les composants du mélange réactionnel formateur

  
de polyuréthane peuvent être mélangés ensemble de n'importe quelle manière appropriée, par exemple, en adoptant n'importe quel équipement de mélange décrit à cet effet dans la technique antérieure. Certains des composants individuels peuvent éventuellement être préalablement mélangés afin de réduire

  
le nombre de courants constitutifs devant être réunis lors de l'étape finale de mélange. Il est couvent approprié de prévoir un système à deux courants, l'un comprenant un polyisocyanate ou un prépolymère, tandis que le second comprend tous les autres composants du mélange réactionnel.

  
L'invention sera illustrée, mais nullement limitée par les exemples ci-après dans lesquels toutes les parties et tous les pourcentages sont en poids. Sauf indication contraire, on a utilisé des températures ambiantes pour les réactifs.

  
Les abréviations utilisées dans ces exemples pour les polyéthers ont les significations indiquées ci-après.

  
Polyéther A :

  
Polyéther d'oxyde de propylène formé au départ de

  
 <EMI ID=21.1> 

  
Polyéther B :

  
Polyéther d'oxyde de propylène formé à partir de triméthylol-propane et porté, avec de l'oxyde d'éthylène, à un indice hydroxyle de 34 et à une teneur en groupes hydroxy primaires d'environ 80%.

  
Polyéther C :

  
Polyéther d'oxyde de propylène formé à partir de glycérol et porté, avec de l'oxyde d'éthylène, à un indice hydroxyle de 47 et à une teneur en groupes hydroxy primaires inférieure à 5%.

  
Polyéther D :

  
Polypropylène-glycol linéaire ayant un indice hydroxyle de 56 et contenant des groupes hydroxy secondaires. 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
à une température de 20[deg.]C dans des conditions de mélange à grande vitesse. Au cours d'une période de 5 secondes, on

  
 <EMI ID=23.1> 

  
produit une réaction rapide et la température du mélange s'élève de 20[deg.]C à 37[deg.]C au cours d'une période de 3 minutes à compter à partir du moment où. l'addition du catalyseur est achevée.

  
Après refroidissement, la dispersion stable ainsi obtenue et ayant une teneur en solides de 10% a une viscosité

  
 <EMI ID=24.1> 

  
Ensuite, on ajoute 0,75 g de dilaurate d'étain-dibutyle et

  
on agite pendant 10 secondes, puis on ajoute 117 g d'un mélange

  
 <EMI ID=25.1> 

  
diisocyanate. Après une période complémentaire de 5 secondes, on verse le mélange dans une boite et on entame l'expansion. Après une période supplémentaire de 105 secondes commençant

  
à partir de la fin du mélange, on obtient une mousse irrétré-

  
 <EMI ID=26.1> 

  
Densité kg/m3 34

  
CLD g/cm2 (1) 28

  
Résilience (%)(2) 63 (1) Résistance à une compression avec une déviation de 40%.

  
(2) Rebondissement d'une balle (%).

Exemple 2

  
Dans un bêcher, on dépose 920 g du polyéther A porté à une température de 20[deg.]C puis, tout en agitant mécaniquement à la température ambiante, on ajoute 32,1 g de di éthanolamine portée à une température de 30[deg.]C. Au cours d'une période de secondes, dans Le tourbillon du mélange agité, on ajoute

  
 <EMI ID=27.1> 

  
nate et de 20% de 2,6-tolylène-diisocyanate. Il se forme une dispersion blanche et stable, tandis que, dans les 30 secondes qui suivent l'achèvement de l'addition de l'isocyanate, la température s'élève de 20[deg.]C à 37[deg.]C. Le produit de polyaddition contient l'isocyanate et l'alcanolamine dans le rapport molaire de 0,9 à 1, tandis que le produit final contient 8% du produit de polyaddition dans le polyéther-polyol en ayant une viscosité acceptable à la température ambiante.

  
On dépose 300 g du produit ci-dessus dans un bêcher,

  
 <EMI ID=28.1> 

  
22[deg.]C. Ensuite, on ajoute 0,75 g de dilaurate d'étain-dibutyle et on agite pendant 10 secondes, puis on ajoute 117 g d'un mélange constitué de 80% de 2,4-tolylène-diisocyanate et de
20% de 2,6-tolylène-diisocyanate. Après 5 secondes supplémentaires, on verse le mélange dans une boite et on entame

  
 <EMI ID=29.1> 

  
depuis la fin de l'opération de mélange, on obtient une mousse irrétrécissable à "haute résilience" ayant des propriétés analogues à celles mentionnées à l'exemple 1. 

Exemple 3

  
Exemple On forme une mousse conformément au procédé décrit  à l'exemple 2, avec cette exception que l'on remplace les 
300 g du produit de polyaddition dans le polyéther-polyol  par 300 g du polyéther-polyol (polyéther A), tandis que l'on utilise uniquement 100 g de l'isocyanate. L'expansion

  
 <EMI ID=30.1> 

  
t

  
cette exception que la mousse obtenue rétrécit, les propriétés ne pouvant être mesurées.

Exemple 4

  
On prépare le produit de polyaddition dans le polyéther-polyol en utilisant le polyéther A suivant l'exemple 2 et on le transforme en mousse également conformément à l'exemple 2, avec cette exception que l'on remplace la totalité du dilaurate d'étain-dibutyle par 0,6 g d'octoate stanneux.

  
On obtient une mousse irrétrécissable du type à haute résilience ayant des propriétés analogues à celles mentionnées

  
à l'exemple 1.

Exemple 5

  
On prépare un produit de polyaddition et on le transforme en mousse conformément à l'exemple 2, avec cette exception que l'on remplace le polyéther A par le polyéther B. 

  
La dispersion stable dans le polyéther-polyol a une teneur

  
en solides de 8% et une viscosité acceptable à la température ambiante. La mousse obtenue est irrétrécissable et possède des propriétés analogues à celles mentionnées à l'exemple 1.

Exemple 6

  
On prépare un produit de polyaddition dans le polyéther A conformément à l'exemple 2, avec cette exception que le rapport molaire entre l'isocyanate et l'alcanolamine est

  
 <EMI ID=31.1>  produit obtenu a une viscosité élevée de plus de 2.500 centipoises à 25[deg.]C, cette viscosité permettant néanmoins l'utilisation du produit obtenu. La transformation en mousse effectuée conformément à l'exemple 2 donne une mousse irrétrécissable

  
à haute résilience.

Exemple 7

  
On prépare un produit de polyaddition dans le polyéther A conformément à l'exemple 2, avec cette exception que

  
 <EMI ID=32.1> 

  
de 0,45 à i et que la teneur totale en solides est de 8%.

  
La transformation en mousse effectuée conformément à l'exemple 2 donne une mousse rétrécissable. Les propriétés de cette mousse ne peuvent être mesurées.

Exemple 8

  
On prépare un produit de polyaddition en prenant

  
920 g du polyéther A porté à une température de 20[deg.]C et en mélangeant avec 24,5 g de diéthanolamine à une température

  
 <EMI ID=33.1> 

  
vigoureusement. On obtient un produit de polyaddition dans un polyéther-polyol avec une teneur en solides de 8% et une viscosité élevée supérieure à 3.000 centipoises à 25[deg.]C, cette viscosité permettant néanmoins d'utiliser le produit.

  
On transforme ce produit conformément à l'exemple 2 pour obtenir une mousse irrétrécissable du type à haute résilience.

Exemple 9

  
On prépare une dispersion stable dans le polyéther C à une température de 20[deg.]C en prenant 800 g du polyéther C et en ajoutant 80,24 g de diéthanolamine portée à une température

  
 <EMI ID=34.1> 

  
dition de 119,75 g d'un mélange de 80% de 2,4-tolylène-diiso- <EMI ID=35.1> 

  
ayant lieu au cours d'une période d'une minute. On observe une élévation de température de 29[deg.]C et, après refroidissement, le produit a une viscosité acceptable à la température ambiante et une teneur en solides de 20%.

Exemple 10

  
On prépare une dispersion stable conformément à l'exemple 9, avec cette exception que l'on remplace le polyéther C par le polyéther D. Le composé de polyaddition obtenu dans le polyéther D a une teneur en solides de 20% et une viscosité acceptable à la température ambiante.

  
Les dispersions stables obtenues conformément aux exemples 1, 2, 5-10 ci-dessus sont d'une nature non ionique. En d'autres mots, les dispersions contiennent des substances polymères covalentes exemptes de groupes ioniques. De plus, on n'utilise pratiquement pas d'eau ni un autre milieu ionique lors de la préparation des dispersions (ces dispersions ne contiennent pas non plus de l'eau ni un autre milieu ionique). A cet égard, la présence de traces d'eau telles que celles ayant tendance à apparaître dans des polyols disponibles dans le commerce et d'autres matières de départ, peut être acceptable encore que, en règle générale, la présence d'eau soit inopportune et doit être maintenue à une valeur aussi faible que possible.

   De préférence, la teneur en eau ne doit pas dépasser 1% en poids et, mieux encore, cette teneur est très nettement inférieure à cette valeur (par exemple, en

  
 <EMI ID=36.1> 

  
cas, le procédé de l'invention puisse être effectué à des teneurs en eau supérieures à 1%. 

  
 <EMI ID=37.1> 

  
de l'invention peuvent être du type des triols contenant principalement des groupes hydroxy primaires dans la mesure où ces polyols sont utilisés, en particulier, comme matières de départ pour la formation des mousses de polyuréthanes. Toutefois., étant donné que la préparation de polyols modifiés par des polymères conformément au procédé de la présente invention et, en particulier, la préparation de dispersions du type décrit dans les exemples ci-dessus, impliquent la réaction de l'isocyanate entièrement ou principalement avec l'olamine, le polyol agissant entièrement ou principalement comme support n'ayant pas réagi, on comprendra que l'on peut utiliser n'importe quel polyol approprié choisi, en particulier,

   suivant les conditions requises pour une réaction ultérieure de formation de polyuréthanes dans laquelle doit être utilisé le polyol modifié par un polymère. C'est ainsi que, par exemple, on peut utiliser des polyols qui sont des triols et/ou des diols et qui comportent des groupes hydroxy primaires et/ou secondaires ou n'importe quelle autre structure appropriée. 

REVENDICATIONS

  
 <EMI ID=38.1> 

  
polyol, caractérisé en ce que la matière de départ est une

  
olamine, laquelle réagit au moins principalement de manière polyfonctionnelle avec l'isocyanate.



  "Modified polymers using polymers useful in the manufacture of polyurethanes".

  
The present invention relates to polyols modified by polymers and useful in the manufacture of polyurethanes. Polyurethane foam is made by reacting a polyol with a polyisocyanate in the presence of a blowing agent and usually also in the presence of one or more other additives.

  
In order to obtain a desired modification of the physical properties of the foam obtained, it is known to use

  
 <EMI ID = 1.1>

  
polyols modified with preformed polymers (i.e. polyols containing additional polymeric material).

  
This is how, for example, in the British patent n [deg.]
1,501,172, the use of polyol dispersions consisting of polyisocyanate polyaddition products and primary amines, secondary amines, hydrazines or

  
 <EMI ID = 2.1>

  
is dispersed a polymeric material derived from the in situ polymerization of ethylenically unsaturated monomers, this polymeric material also being copolymerized with these polyols.

  
It is an object of the present invention to provide other polymer modified polyols which may be useful in the manufacture of polyurethanes.

  
Consequently, according to the invention, there is provided a process for forming a polyol modified by a polymer, in which an olamine is polymerized with an organic polyisocyanate in the presence of a polyol, this olamine reacting at least mainly polyfunctionally with isocyanate.

  
According to the process of the invention, the olamine (by this is meant an organic compound comprising one or more hydroxy groups (-OH) and also one or more groups

  
 <EMI ID = 3.1>

  
acts as a polyfunctional reagent (comprising two or more reactive hydrogen atoms) and a polyaddition product is formed with the polyisocyanate (by this is meant a compound comprising two or more isocyanate groups). When the olamine is a primary or secondary amine, it has alcohol and amino groups having hydrogen atoms

  
 <EMI ID = 4.1>

  
When the olamine is a tertiary amine, it has several alcohol groups in which all the active hydrogen atoms can be reactive with respect to the isocyanate. In each case, all or only some of the reactive hydrogen atoms can, in fact, react. The polyaddition reaction is believed to result in the formation of straight and / or branched chains by combining the isocyanate and hydroxy groups to form urethane (-NH-CO-O-) bonds and by combining the isocyanate and amino groups to form

  
 <EMI ID = 5.1>

  
appropriate. This polyaddition product can be chemically mixed and / or combined (for example, by copolymerization) with the polyol, and it is understood that the term "polymer-modified polyol", which is used in this specification, includes both the physical and chemical combinations, as well as their mixtures, although most often it is believed that the process of the present invention results in a mainly physical combination. This physical combination can be in the form of a stable solution or dispersion of the polyaddition product in the polyol depending on the starting materials used. In particular, the choice of olamine and possibly also of polyol can determine the physical state of the polyol modified by a polymer.

  
According to a far preferred characteristic, in the process of the invention, the olamine and the isocyanate are mixed in a molar ratio of approximately 1 / 0.5 to 1 / 1.5 in the presence of a polyether polyol having a molecular weight of <EMI ID = 6.1>

  
from 2,800 to 7,000), while the reacted olamine and polyisocyanate together represent an amount of 1 to 35%, calculated on the weight of the polyol ...

  
As the olamine of the present invention, any suitable alkanolamine or any suitable combination of alkanolamines can be used, including, but not limited to, primary, secondary and tertiary alkanolamines such as mono ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methylethanolamine,

  
 <EMI ID = 7.1>

  
diethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N-butyldiethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, N-methylisopropanolamine, N-ethylisopropanolamine, N-propylisopropanolamine. As used in this specification, the term "alkanolamine" includes substituted alkanolamines and, by

  
 <EMI ID = 8.1>

  
and secondary substituted by a halogen atom on the nitrogen atom, or alternatively secondary or tertiary alkanolamines substituted by a halogen atom on the alkyl group
(i.e. the alcohol group is replaced by a halogen atom). In a particularly preferred embodiment, as an alkanolamine, triethanolamine is used.

  
Although, as we can see, according to the

  
process of the invention, an alkanolamine is used most often, as an olamine, in particular an aliphatic alkanolamine with an open chain, it is understood that other olamine compounds comprising

  
hydroxy and amino groups attached to carbocyclic, aromatic or heterocyclic rings or alternatively to combinations of these rings with one another and / or with open chain aliphatic rings.

  
Any suitable organic polyisocyanate can be used, in particular the aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, aromatic and heterocyclic polyisocyanates which it is known to employ in the reaction for forming a polyisocyanate / polyol-polyurethane (see, for example, British Patent No. [deg.] 1,453,258).

  
Among the suitable polyisocyanates which can easily be obtained commercially, there are 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, as well as mixtures of these isomers (which are generally designated by

  
 <EMI ID = 9.1>

  
polymethylene polyisocyanates of the type obtained by condensation of aniline with formaldehyde, then by phosgenation (that

  
is generally designated by the abbreviation "crude MDI" = methylene diisocyanate) and also polyisocyanates containing carbodiimide groups, urethane groups, allophanate groups, isocyanate groups, urea groups or biuret groups (as the generally called "polyisocyanates").

  
Any suitable polyol can be used;

  
including polyether polyols having molecular weight

  
in the range from 200 to 10,000, which it

  
is known to use in the training reaction

  
of a polyisocyanate / polyol-polyurethane as described by

  
 <EMI ID = 10.1>

  
obtaining these known polyether polyols by reacting alkylene oxides with compounds containing active hydrogen atoms, the molecular weight of the reaction product depending on the amount of alkylene oxide having reacted, The polyaddition products obtained according to the present invention can be modified by the proportional use of N-dialkylalkanolamines, amines or monofunctional isocyanates. For example, we can adjust

  
the average molecular weight of polyaddition products by incorporating monofunctional compounds of this type in proportions of up to 25 mol%, calculated on the "olamine" component.

  
Among the suitable monofunctional isocyanates,

  
there are methyl isocyanate, ethyl isocyanate, isopropyl isocyanate, isobutyl isocyanate, hexyl isocyanate, lauryl isocyanate, stearyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, phenyl- isocyanate, tolyl-isocyanate, i 4-chlorophenyl-isocyanate and diisopropyl-phenyl-isocyanate.

  
 <EMI ID = 11.1>

  
1

  
 <EMI ID = 12.1>

  
ethanolamine and diethylethanolamine.

  
It is understood that the alcohol / amino groups of the olamine used in the polyaddition reaction of the present invention do not necessarily have to react in all cases with the isocyanate and, thus , in

  
 <EMI ID = 13.1>

  
nelle, thereby acting itself as a termination agent

  
chain.

  
The polyaddition reaction of the present invention can optionally be catalyzed by introducing substances such as those usually used as catalysts in the polyisocyanate / polyol polyurethane formation reaction. This is how we can use

  
 <EMI ID = 14.1>

  
and tin-dibutyl dilaurate and / or amines such as triethylene diamine. The amount of catalyst used can be small compared to that normally used in the polyurethane-forming reaction, for example

  
 <EMI ID = 15.1>

  
calculated on the total weight of the polyol, although it is also possible to use larger quantities.

  
Catalysis may not be necessary during the reaction in which a primary or secondary alkanolamine is used, however this catalysis may be advantageous when it is a tertiary alkanolamine such as triethanolamine.

  
You can adjust the molecular weight of the product

  
 <EMI ID = 16.1>

  
(and 1 th mono functional components if these are used). Thus, for example, although a molar ratio of 1 / 0.5 to 1 / 1.5 between the olamine and the polyisocyanate is preferred and substantially equivalent molar amounts are particularly preferred, it is possible to use isocyanate in

  
a higher proportion if we can take into account, to the extent

  
 <EMI ID = 17.1>

  
fast tion tending to occur at higher isocyanate contents. Therefore, one can consider a higher ratio, for example, of 1 / 1.55 or 1 / 1.6. As the amount of isocyanate is reduced, the molecular weight of the polyaddition product also decreases with viscosity. Generally, a molar ratio of 1 / 0.8 to 1 / 1.1 between the olamine and the organic polyisocyanate is preferred.

  
We can even significantly exceed the upper limit of the aforementioned ratio of 1 / 1.6 if we introduce a

  
"protective" agent in order to limit crosslinking and, therefore, gelation. Therefore, although it may normally be preferable to adopt reaction conditions giving rise to a bifunctional reaction of the olamine with the isocyanate, in certain cases and with certain olamines, in particular triethanolamine, it may be preferable to cause a trifunctional reaction of the olamine with the isocyanate so that there is practically no free hydroxy group which could inappropriately interfere with the subsequent reaction to form a polyurethane using the polymer modified polyol.

   In the latter case, it may be desirable to adopt, between the olamine and the isocyanate, a ratio of, for example, up to 1/2 / 2.1 or more and a "protective agent" "(for example, N-dimethylethanolamine) (for example, in a ratio of 1 / 1.2 between the olamine and the protective agent) in order to limit crosslinking.

  
Although the concentration of olamine and iso &#65533; cyanate (and therefore polyaddition products) having reacted in the polyether polyol can vary within wide limits, it must generally be between 1 and 35% by weight, preferably between 3 and 30% by weight. When a specific concentration of the polyaddition product is required (for example, when used in the manufacture of polyurethane foams having certain optimal properties, a concentration of about 10% by weight may be required), this concentration may be obtained directly by means of; a judicious choice of reagents to obtain the required concentration or, alternatively, by proceeding with a subsequent dilution of a polyaddition product formed with an additional quantity of a polyether polyol according to the appropriate conditions.

  
Generally, the reagents can be mixed

  
at temperatures from 0 [deg.] C, or at temperatures above their melting points, as low as they can be, up to 150 [deg.] C. Preferably, the reagents are mixed at room temperature, or at temperatures just above their melting points, as low as they can be, up to 70 [deg.] C. The reagents can also be mixed at a temperature below their melting points.

  
The reaction is exothermic and a temperature rise is observed depending on the proportion of the polyaddition product obtained, based on the weight of the polyether polyol.

  
The more efficient the mixing of the reagents, the smaller the particle size of the dispersion (when it is prepared) and the lower the viscosity. Although one can adopt a simple batch process by which one dissolves or disperses in the first place one of the reagents chosen from olamine and polyisocyanate in polyether polyol, to then proceed to the addition of the other reagent in the zone with maximum agitation, it is also possible to mix the materials on-line. In the latter case, all the reagents are pumped at regulated flow rates and they can be mixed simultaneously or else a reagent can be mixed with the polyether first. -polyol, to then add and mix the other reagent.

  
The dispersion in the polyether polyol can be used either immediately at the end of the reaction, or after an extended period of time. For example, the product

  
polyaddition dispersed in a polyether polyol can be metered from an in-line mixing unit in which the reaction takes place directly in the mixing head of a machine for manufacturing polyurethanes of a well known type.

  
When the reaction of the olamine with the polyisocyanate is relatively slow, it is then possible to use an intermediate holding tank between this in-line mixing unit and the polyurethane mixing head in order to allow an additional period of time to elapse so that the complete reaction takes place.

  
Additives such as activators, stabilizers, crosslinking agents, water, blowing agents, flame retardants and pigment pastes, can be added to the polymer-modified polyol according to the present invention during or after the reaction .

  
The polyaddition product of the present invention can be used in the manufacture of polyurethane foams. When the product is in the form of a stable dispersion of polyol, that is to say a dispersion which does not decant or which, at least, remains during mixing with other foaming ingredients, the product of dispersed polyaddition is particularly effective as a polymeric filler in the manufacture of a highly elastic foam which can be conveniently treated, this dispersed product acting to ensure resistance, while at the same time breaking the cell walls.

  
When the product is in the form of a polyol solution, this can be used for the formation of a polymeric material having properties different from those obtained with polyol dispersions.

  
As a general rule, when the polyaddition product is in the form of a stable dispersion, this can be treated to be transformed into flexible, semi-hard and hard polyurethane foams having better properties, for example better hardness; in addition, it is possible to manufacture non-shrinkable foams of the high resilience type which are well known in the industry, since both the polyaddition product dispersed in the polyol has the effect of opening the cells. In addition, the dispersions are also suitable, for example, for the manufacture of elastomers for coverings and coatings based on polyurethanes.

  
When the dispersion is to be used for the manufacture of a polyurethane, in the polyurethane forming process, the polyol of the device is usually used.

  
 <EMI ID = 18.1>

  
in particular, its hydroxyl number and its functionality will be chosen in a known manner according to the type of polyurethane to be formed. For example, for the preparation of elastomers, the polyether polyol will preferably be mainly linear, that is to say difunctional, and it will have a hydroxyl number lying in the range between 30 and
170. For the manufacture of foams, the polyether polyols are chosen in a known manner to obtain foams which are flexible, semi-flexible or rigid. Thus, for the manufacture of flexible foams, polyetherspolyols preferably have hydroxyl numbers ranging from 20 to 80 with two to four hydroxy groups per molecule, for example, the polyol "PBA 1233 "from" HERE ". It is optionally possible to use mixtures of polyether-polyols.

  
Organic polyisocyanates which can be used in the manufacture of polyurethanes have been described in the prior art and they can be identical to those described above for the reaction with olamine.

  
The reaction mixture intended for the formation of a polyurethane foam may also contain other conventional ingredients depending on the type of polyurethane to be formed.

  
Thus the reaction mixture can contain a catalyst, for example, tertiary amines and organic tin compounds, crosslinking agents or chain extenders, for example, diethanolamine,

  
triethanolamine, ethylene glycol, glycerol, dipropylene glycol and phenylene diamine, flame retardants, for example, halogenated alkyl phosphates, as well as fillers, for example, barium sulfate.

  
For the production of foams, blowing agents are incorporated into the reaction mixture. Suitable blowing agents include, for example, water which reacts with the polyisocyanate to form carbon dioxide, as well as inert volatile liquids which evaporate under the influence of the exothermic reaction or the like. pressure relief if a mechanical process for foaming is adopted. Among these liquids there are, for example, halogenated hydrocarbons having boiling points not exceeding 100 [deg.] C at pressure

  
 <EMI ID = 19.1>

  
fluorinated fluids such as trichlorofluoromethane and dichlorodifluoromethane, as well as chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane. The amount of the blowing agent

  
is chosen in a known manner to obtain foam

  
the desired density. As a rule, one can use

  
an amount of 0.005 to 0.3 mole of gas per 100 g of the reaction mixture. The density of the foam obtained can optionally be modified by over-compression, that is to say by trans-forming the reaction mixture into foam in a closed mold having a volume less than that which would be occupied by the foam formed if allowed to rise. freely the reaction mixture.

  
As a general rule, the composition of the polyurethane-forming reaction mixture should be designed so that the ratio between the isocyanate groups and the active hydrogen atoms is practically in the range of 0.9 / 1 to 1.2 / 1, however that higher ratios may possibly be adopted.

  
When manufacturing a polyurethane foam, it is usually necessary to stabilize or adjust the cells formed by adding a foam stabilizer or a cell regulator such as copolymers.

  
 <EMI ID = 20.1>

  
direct carbon-silicon or carbon-oxygen-silicon bonds between the organic units and the polysiloxane units. During the manufacture of "high resilience" polyurethane foams, dimethyl silicone oils or their modifications of low molecular weight are satisfactory
(for example, the product "silicone B8616" from "Theodore Goldschmidt AG").

  
We can adopt direct processes, processes

  
with prepolymers or quasi-prepolymer processes as appropriate for the particular type of polyurethane to be formed.

  
The components of the reaction reaction mixture

  
polyurethane can be blended together in any suitable manner, for example, by adopting any blending equipment described for this purpose in the prior art. Some of the individual components can optionally be pre-mixed to reduce

  
the number of constituent streams to be combined during the final mixing step. It is appropriate to provide a two-stream system, one comprising a polyisocyanate or a prepolymer, while the second comprises all the other components of the reaction mixture.

  
The invention will be illustrated, but in no way limited by the examples below, in which all the parts and all the percentages are by weight. Unless otherwise indicated, ambient temperatures were used for the reactants.

  
The abbreviations used in these examples for polyethers have the meanings indicated below.

  
Polyether A:

  
Polyether propylene oxide formed from

  
 <EMI ID = 21.1>

  
Polyether B:

  
Polyether of propylene oxide formed from trimethylol-propane and brought, with ethylene oxide, to a hydroxyl number of 34 and to a content of primary hydroxy groups of approximately 80%.

  
Polyether C:

  
Polyether of propylene oxide formed from glycerol and brought, with ethylene oxide, to a hydroxyl number of 47 and to a content of primary hydroxy groups of less than 5%.

  
Polyether D:

  
Linear polypropylene glycol having a hydroxyl number of 56 and containing secondary hydroxy groups.

  
 <EMI ID = 22.1>

  
at a temperature of 20 [deg.] C under high speed mixing conditions. During a 5 second period,

  
 <EMI ID = 23.1>

  
produces a rapid reaction and the temperature of the mixture rises from 20 [deg.] C to 37 [deg.] C over a period of 3 minutes counting from the moment. the addition of the catalyst is complete.

  
After cooling, the stable dispersion thus obtained and having a solids content of 10% has a viscosity

  
 <EMI ID = 24.1>

  
Then, 0.75 g of tin-dibutyl dilaurate is added and

  
stir for 10 seconds, then add 117 g of a mixture

  
 <EMI ID = 25.1>

  
diisocyanate. After an additional period of 5 seconds, the mixture is poured into a box and the expansion begins. After an additional 105 seconds starting

  
from the end of the mixing, an irretrieved foam is obtained

  
 <EMI ID = 26.1>

  
Density kg / m3 34

  
CLD g / cm2 (1) 28

  
Resilience (%) (2) 63 (1) Resistance to compression with a deviation of 40%.

  
(2) Bouncing of a ball (%).

Example 2

  
In a beaker, 920 g of polyether A are brought to a temperature of 20 [deg.] C and then, while mechanically stirring at room temperature, 32.1 g of di ethanolamine brought to a temperature of 30 [deg. .]VS. During a period of seconds, in The vortex of the stirred mixture, we add

  
 <EMI ID = 27.1>

  
nate and 20% 2,6-tolylene diisocyanate. A white and stable dispersion is formed, while, within 30 seconds of the completion of the addition of the isocyanate, the temperature rises from 20 [deg.] C to 37 [deg.] C. The polyaddition product contains isocyanate and alkanolamine in the molar ratio of 0.9 to 1, while the final product contains 8% of the polyaddition product in polyether polyol having an acceptable viscosity at room temperature.

  
300 g of the above product are placed in a beaker,

  
 <EMI ID = 28.1>

  
22 [deg.] C. Next, 0.75 g of tin-dibutyl dilaurate is added and the mixture is stirred for 10 seconds, then 117 g of a mixture consisting of 80% 2,4-tolylene diisocyanate and
20% 2,6-tolylene diisocyanate. After another 5 seconds, pour the mixture into a box and start

  
 <EMI ID = 29.1>

  
since the end of the mixing operation, an "high resilience" non-shrinking foam is obtained having properties similar to those mentioned in Example 1.

Example 3

  
Example A foam is formed according to the process described in Example 2, with the exception that the
300 g of the polyaddition product in the polyether polyol per 300 g of the polyether polyol (polyether A), while only 100 g of the isocyanate are used. Expansion

  
 <EMI ID = 30.1>

  
t

  
this exception that the foam obtained shrinks, the properties can not be measured.

Example 4

  
The polyaddition product is prepared in the polyether polyol using polyether A according to example 2 and it is also transformed into a foam in accordance with example 2, with the exception that all of the tin dilaurate is replaced. -dibutyl per 0.6 g of stannous octoate.

  
A high-resilience type non-shrinkable foam is obtained having properties similar to those mentioned.

  
in example 1.

Example 5

  
A polyaddition product is prepared and it is transformed into a foam in accordance with Example 2, with the exception that polyether A is replaced by polyether B.

  
The stable dispersion in polyether polyol has a content

  
8% solids and an acceptable viscosity at room temperature. The foam obtained is non-shrinkable and has properties similar to those mentioned in Example 1.

Example 6

  
A polyaddition product is prepared in polyether A in accordance with Example 2, with the exception that the molar ratio between the isocyanate and the alkanolamine is

  
 <EMI ID = 31.1> product obtained has a high viscosity of more than 2,500 centipoises at 25 [deg.] C, this viscosity nevertheless allowing the use of the product obtained. The transformation into foam carried out in accordance with Example 2 gives a non-shrinkable foam

  
with high resilience.

Example 7

  
A polyaddition product is prepared in polyether A in accordance with Example 2, with the exception that

  
 <EMI ID = 32.1>

  
from 0.45 to i and that the total solids content is 8%.

  
The transformation into foam carried out in accordance with Example 2 gives a shrinkable foam. The properties of this foam cannot be measured.

Example 8

  
A polyaddition product is prepared by taking

  
920 g of polyether A brought to a temperature of 20 [deg.] C and by mixing with 24.5 g of diethanolamine at a temperature

  
 <EMI ID = 33.1>

  
vigorously. A polyaddition product is obtained in a polyether polyol with a solids content of 8% and a high viscosity greater than 3,000 centipoises at 25 [deg.] C, this viscosity nevertheless making it possible to use the product.

  
This product is processed in accordance with Example 2 to obtain a non-shrinkable foam of the high resilience type.

Example 9

  
A stable dispersion in polyether C is prepared at a temperature of 20 [deg.] C by taking 800 g of polyether C and adding 80.24 g of diethanolamine brought to a temperature

  
 <EMI ID = 34.1>

  
addition of 119.75 g of an 80% mixture of 2,4-tolylene-diiso- <EMI ID = 35.1>

  
taking place over a period of one minute. A temperature rise of 29 [deg.] C is observed and, after cooling, the product has an acceptable viscosity at room temperature and a solids content of 20%.

Example 10

  
A stable dispersion is prepared in accordance with Example 9, with the exception that polyether C is replaced by polyether D. The polyaddition compound obtained in polyether D has a solids content of 20% and a viscosity acceptable to Room temperature.

  
The stable dispersions obtained in accordance with Examples 1, 2, 5-10 above are of a nonionic nature. In other words, the dispersions contain covalent polymeric substances free of ionic groups. In addition, practically no water or any other ionic medium is used in the preparation of the dispersions (these dispersions also do not contain water or any other ionic medium). In this regard, the presence of traces of water such as those which tend to appear in commercially available polyols and other starting materials, may be acceptable although, as a general rule, the presence of water is undesirable. and should be kept as low as possible.

   Preferably, the water content should not exceed 1% by weight and, better still, this content is very much lower than this value (for example, in

  
 <EMI ID = 36.1>

  
In this case, the process of the invention can be carried out at water contents greater than 1%.

  
 <EMI ID = 37.1>

  
of the invention may be of the type of triols containing mainly primary hydroxy groups insofar as these polyols are used, in particular, as starting materials for the formation of polyurethane foams. However, since the preparation of polyols modified by polymers in accordance with the process of the present invention and, in particular, the preparation of dispersions of the type described in the examples above, involve the reaction of the isocyanate wholly or mainly with the olamine, the polyol acting entirely or mainly as unreacted support, it will be understood that any suitable chosen polyol can be used, in particular,

   according to the conditions required for a subsequent polyurethane formation reaction in which the polyol modified by a polymer must be used. Thus, for example, polyols can be used which are triols and / or diols and which have primary and / or secondary hydroxy groups or any other suitable structure.

CLAIMS

  
 <EMI ID = 38.1>

  
polyol, characterized in that the starting material is a

  
olamine, which reacts at least mainly polyfunctionally with the isocyanate.


    

Claims (1)

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé 2. Method according to claim 1, characterized en ce que l'olamine est une alcanolamine. in that the olamine is an alkanolamine. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé 3. Method according to claim 2, characterized en ce qu'on mélange l'alcano lamine et l'isocyanate dans un by mixing the alkano lamine and the isocyanate in a rapport molaire d'environ 1/0,5 à 1/1,5 en présence d'un polyéther-polyol ayant un poids moléculaire se situant dans l'intervalle compris entre 200 et 10.000, l'alcanolamine <EMI ID=39.1> molar ratio of approximately 1 / 0.5 to 1 / 1.5 in the presence of a polyether polyol having a molecular weight lying in the range between 200 and 10,000, the alkanolamine <EMI ID = 39.1> 1 à 35%, calculés sur le poids du polyol. 1 to 35%, calculated on the weight of the polyol. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé 4. Method according to claim 3, characterized <EMI ID=40.1>  <EMI ID = 40.1> un rapport molaire de 1/0,8 à 1/1,1. a molar ratio of 1 / 0.8 to 1 / 1.1. <EMI ID=41.1>  <EMI ID = 41.1> en ce qu'on fait réagir l'alcanolamine et l'isocyanate dans by reacting the alkanolamine and the isocyanate in un rapport molaire supérieur à 1/1,6 en présence d'un agent a molar ratio greater than 1 / 1.6 in the presence of an agent de protection de chaîne, chain protection, 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le poids total de l'alcanolamine et du polyisocyanate est supérieur à 10%, calculés 6. Method according to any one of claims 3 and 4, characterized in that the total weight of the alkanolamine and of the polyisocyanate is greater than 10%, calculated sur le poids du polyol tandis que, après polymérisation de l'alcanolamine avec l'isocyanate, on ajoute une quantité supplémentaire de polyol pour diluer le polyol modifié par on the weight of the polyol while, after polymerization of the alkanolamine with the isocyanate, an additional quantity of polyol is added to dilute the polyol modified by le polymère. 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendica- the polymer. 7. Process according to any one of the claims. <EMI ID=42.1>  <EMI ID = 42.1> triéthanolamine. triethanolamine. 8, Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'on mélange un catalyseur avec l'alcanolamine et le polyisocyanate afin de catalyser la réaction de polymérisation entre eux. 8, Process according to any one of claims 2 to 7, characterized in that a catalyst is mixed with the alkanolamine and the polyisocyanate in order to catalyze the polymerization reaction between them. 9, Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le catalyseur est choisi parmi des composés organométalliques et des amines. 9, Process according to claim 8, characterized in that the catalyst is chosen from organometallic compounds and amines. 10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'on mélange des additifs avec l'alcanolamine et le polyisocyanate afin de modifier la réaction de polymérisation entre eux. 10. Process according to any one of Claims 2 to 9, characterized in that additives are mixed with the alkanolamine and the polyisocyanate in order to modify the polymerization reaction between them. 11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les additifs modifiant la réaction sont choisis parmi les isocyanates monofonctionnels, les amines monofonctionnelles et les diakylalcanolamines. 11. The method of claim 10, characterized in that the reaction modifying additives are chosen from monofunctional isocyanates, monofunctional amines and diakylalkanolamines. 12. Polyol modifié par un polymère, caractérisé 12. Polyol modified by a polymer, characterized en ce qu'il est préparé par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11. in that it is prepared by the process according to any one of claims 1 to 11. 13. Polyol modifié par un polymère, ce polyol comprenant un polyol et un produit de polyaddition, caractérisé en ce que le produit de polyaddition résulte de la réaction d'une olamine au moins principalement de manière polyfonctionnelle avec un polyisocyanate organique. 13. Polyol modified by a polymer, this polyol comprising a polyol and a polyaddition product, characterized in that the polyaddition product results from the reaction of an olamine at least mainly polyfunctionally with an organic polyisocyanate. 14. Polyol modifié par un polymère suivant l'une quelconque des revendications 12 et 13, caractérisé en ce qu'il e3t sous forme d'une dispersion stable. 15. Procédé de formation d'un polyuréthane, procédé dans lequel on fait réagir un isocyanate avec un polyol, caractérisé en ce que ce polyol est un polyol modifié par un polymère préformé suivant l'une quelconque des revendications 12 à 14. 14. Polyol modified by a polymer according to any one of claims 12 and 13, characterized in that it e3t in the form of a stable dispersion. 15. A process for forming a polyurethane, a process in which an isocyanate is reacted with a polyol, characterized in that this polyol is a polyol modified by a preformed polymer according to any one of claims 12 to 14. <EMI ID=43.1>  <EMI ID = 43.1> en ce que l'isocyanate réagissant avec le polyol est le même que celui utilisé pour former le polyol modifié par un polymère. in that the isocyanate reacting with the polyol is the same as that used to form the polymer-modified polyol. 17. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que la réaction de formation d'un polyuréthane entre l'isocyanate et le polyol est effectuée en présence d'additifs choisis parmi des agents gonflants, des catalyseurs, des stabilisants, des agents de réticulation, des agents ignifuges, des pigments et des charges. 17. Method according to any one of claims 15 and 16, characterized in that the reaction for the formation of a polyurethane between the isocyanate and the polyol is carried out in the presence of additives chosen from swelling agents, catalysts, stabilizers, crosslinking agents, flame retardants, pigments and fillers. 18. Polyuréthane, caractérisé en ce qu'il est forme par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 18. Polyurethane, characterized in that it is formed by the process according to any one of claims 15 à 17. 15 to 17.
BE0/203790A 1980-02-14 1981-02-13 POLYMER MODIFIED POYOLS USEFUL IN THE MANUFACTURE OF POLYURETHANES BE887514A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8005111 1980-02-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE887514A true BE887514A (en) 1981-06-01

Family

ID=10511375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE0/203790A BE887514A (en) 1980-02-14 1981-02-13 POLYMER MODIFIED POYOLS USEFUL IN THE MANUFACTURE OF POLYURETHANES

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS56127621A (en)
BE (1) BE887514A (en)
ZA (1) ZA81709B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9840602B2 (en) * 2013-09-13 2017-12-12 Dow Global Technologies Llc PIPA polyol based conventional flexible foam
AU2014318648B2 (en) * 2013-09-13 2017-09-07 Dow Global Technologies Llc PIPA polyol based viscoelastic foams

Also Published As

Publication number Publication date
JPS56127621A (en) 1981-10-06
ZA81709B (en) 1982-02-24
JPH0148288B2 (en) 1989-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2476101A1 (en) POLYMER MODIFIED POLYOL, PROCESS FOR PREPARING THE SAME AND APPLICATION TO THE PRODUCTION OF A POLYURETHANE
US4374209A (en) Polymer-modified polyols useful in polyurethane manufacture
GB2072204A (en) Polymer-modified polyols useful in polyurethane manufacture
FR2569705A1 (en) POLYURETHANE FOAMS AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
JP4215649B2 (en) Silicone-containing foam material
FR2601682A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF POLYURETHANE FOAM MIXED WITH ASPHALT
EP0219399B1 (en) Process for preparing a bitumen-polyurethane aqueous emulsion composition
FR2601024A1 (en) STORAGE-STABLE POLYOL MIXTURE, PROCESS FOR PREPARING SAME, PROCESS FOR PREPARING POLYURETHANE USING THE SAME, AND POLYOL ADDITION PRODUCT USEFUL FOR SAME
EP2668219A1 (en) Composition for one-component polyurethane foams having low free mononmeric mdi content
CA1133165A (en) Organopolysiloxanes modified with polycarbodiimide
CN101790555A (en) Silicone-containing foams
EP2383304A1 (en) Composition for one-component polyurethane foams
EP0013112A1 (en) Emulsifiable compositions and aqueous emulsions of organic isocyanates, and process using them as binders for manufacturing lignocellulose sheets
EP0156665B2 (en) Process for the modification of the hydrolysis resistance of saturated urethane elastomers, compositions for carrying out this process and products obtained
FR2467229A1 (en) RIGIDIFIED POLYURETHANE FOAM WITH OPEN CELLS, COMPOSITIONS AND METHODS FOR PREPARING THE FOAM
EP2247635A1 (en) Novel chain elongators for polyurethane elastomer compositions
BE887514A (en) POLYMER MODIFIED POYOLS USEFUL IN THE MANUFACTURE OF POLYURETHANES
Zalewski et al. Rheokinetic studies on the curing process of energetic systems containing RDX, HTPB with high content of 1, 2-vinyl groups and hydantoin-based bonding agent
FR2459807A1 (en) RIGID POLYURETHANE FOAM WITH ISOCYANURATE GROUPS
FR2492834A1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF POLYURETHANE PREPOLYMER ADHESIVES AND ADHESIVES THUS OBTAINED
LU83709A1 (en) CURABLE POLYURETHANE, ONE-PART
CH430191A (en) Polyurethane foam manufacturing process
EP0027401A1 (en) Process for preparing resilient polyurethane foams with the aid of triorganosilylpolypentaerythritols
FR2511381A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING REACTION INJECTION MOLD ELASTOMERS USING A CATALYTIC SYSTEM CONTAINING A POLYMERIC COMPONENT AND CATALYTIC SYSTEM USED THEREFOR
US4152349A (en) Polyisocyanate compositions

Legal Events

Date Code Title Description
RE20 Patent expired

Owner name: INTERCHEM INTERNATIONAL S.A.

Effective date: 20010213