Procédé d'hydrophilisation d'une mousse de polyuréthane La présente invention a pour objet un procédé d'hy- drophiuisation d'une mousse de polyuréthane à base de polyester ou de polyéther.
Comme on le sait, les mousses alvéolaires se prê tent très bien à la fabrication d'éponges pour usage industriel ou .domestique. Les mousses de polyuré thane à cellules ouvertes, obtenues par réaction d'un polyisocyanate, sont sur un polyester, soit sur un poly- éther, présentent dans la plupart des cas l'apparence d'éponges naturelles.
Leur principal inconvénient, par rapport à ces dernières ou aux éponges à base de cellulose régénérée, est d'avoir un très faible pouvoir d'absorption d'eau.
L'invention a pour but d'éliminer cet inconvé nient des mousses de polyuréthane en fournissant un procédé qui permet de les rendre hydrophiles. Ce procédé est caractérisé par le fait que l'on fait réagir sur les groupes réactifs de la mousse au moins une sultane de la formule générale
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où n est un nombre entier au moins égal à 3, à une température comprise entre 601)
et 100o C et pendant un temps nécessaire à fixer chimiquement des molé- cuiles de la sultane sur les groupes réactifs de la mousse, après quoi on laisse refroidir celle-ci et on la lave.
Le procédé selon :l'invention consiste donc à ren dre une mousse de polyuréthane, ou une éponge pré parée à partir de cette mousse, hydrophile par addi- tion de molécules hydrophiles sur les groupes actifs de la mousse, par fixation chimique de ces molécu les. Cela peut être obtenu en imprégnant la mousse d'une solution de la sultane .dans un solvant inerte, en éliminant l'excès de solution et en chauffant la mousse imprégnée à la température désirée.
Il est à remarquer que dans ce texte on accorde le même sens aux termes mousse de polyuréthane et éponge en polyuréthane .
Comme sultane, -on peut utiliser, par exemple, la propane-sultone de la formule
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la butane-,sultone de la formule
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ou l'isobutane-sulto@ne, ainsi que toute autre sultane correspondant à la formule générale ci-dessus.
Comme solvant de la sultane, on peut utiliser le xylène, les cétones, les esters, les éthers, la .din6thyl- formamide et l'eau.
Quant à 'la température de réaction qui doit être comprise entre 600 et 100o C, les meilleurs résultats ont été obtenus avec une température d'environ 800 C.
Le procédé peut être mis en couvre, par exemple, de la manière suivante <I>Exemple 1</I> On imprègne la mousse de polyuréthane (ou une éponge en polyuréthane) d'une solution formée de 50 g -de propane-sultone dans 200 ml de xylène. Après avoir éliminé l'excès de solution, on chauffe à 80 C pendant une heure. On laisse refroidir et on lave.
La réaction selon !l'invention peut également être réalisée -en présence d'un catalyseur constitué par au moins un composé d'un métal alcalin de la formule générale M-A où M est un métal -alcalin et A un anion acide orga nique ou -inorganique, ou un reste alcoxy ou aryloxy. Ainsi, on peut utiliser, par exemple, les substances suivantes :
l'hydroxyde de potassium, l'hydroxyde de sodium, 1e mélange de ces derniers, d'acétate de potas- sium, le méthylate de potassium et l'isopropylat e de potassium.
La mise en oeuvre de cette variante du procédé, suivant laquelle on effectue la réaction en présence d'un catalyseur, peut être faite de deux manières : en un ou deux stades.
La mise en couvre en un stade consiste à impré gner la mousse d'une solution renfermant le cataly seur et la sultone, à éliminerl'excès :de solution et à chauffer la mousse ainsi imprégnée. Le lavage est effectué après refroidissement.
La mise en couvre en deux stades consiste à im prégner la mousse d'une solution du catalyseur, à éliminer d'excès de solution et à sécher, ceci consti tuant le premier stade.
Dans le :second stade, da mousse, sur laquelle le catalyseur a été ainsi préala blement déposé, est imprégnée d'une solution de sul- tone et chauffée après que l'excès de solution ait été éliminé. Le lavage est effectué après refroidissement comme précédemment.
Comme solvant du catalyseur, on peut utiliser Pmsopropanol ou le xylène, pour Pisopropylate et le méthylate de potassium, et l'eau pour .les hydroxydes de potassium et de -sodium et pour l'acétate de potassium.
Les exemples ci-après montrent la mise en couvre du procédé selon les variantes ci-dessus.
<I>Exemple 2</I> On .imprègne une éponge en polyuréthane d'une solution à 0,25 % d'isopropylate de potassium dans l'alcool isopropylique. On élimine l'excès de solution et on sèche.
On imprègne de nouveau la mousse d'une solution renfermant 15 % en poids d e propane-su@l- tone dans le xylène, et on chauffe à 800 C pendant une heure après avoir éliminé l'excès de solution. On laisse refroidir et on lave.
<I>Exemple 3</I> On procède comme dans l'exemple 2, mais en fai sant la première imprégnation avec une solution à 0,25% d'isopropylate de potassium -dans le xylène, la seconde avec une solution à 20% on -Poids de butane-sultone dans le diisobutyléther.
<I>Exemple 4</I> On procède comme dans l'exemple 2, mais en faisant la seconde imprégnation avec une solution à 25% en ponds de propane-sultone dans la diéthyd- cétone: <I>Exemple 5</I> On imprègne la mousse avec -une solution formée de 200 ml d'eau, 50g de propane-sultone, 4 g d'hy droxyde de potassium et 20 ml .dé @diméthyl-form- amide. On élimine l'excès de solution et on sèche.
On Go chauffe une heure à 800 C. On laisse refroidir et on lave.
Process for Hydrophilizing a Polyurethane Foam The present invention relates to a process for hydrophiising a polyurethane foam based on polyester or polyether.
As is known, cellular foams lend themselves very well to the manufacture of sponges for industrial or domestic use. Open cell polyurethane foams, obtained by reacting a polyisocyanate, are on a polyester or on a polyether, in most cases have the appearance of natural sponges.
Their main drawback, compared to the latter or to sponges based on regenerated cellulose, is that they have a very low water absorption capacity.
The object of the invention is to eliminate this drawback of polyurethane foams by providing a process which makes them hydrophilic. This process is characterized by the fact that at least one sultane of the general formula is reacted with the reactive groups of the foam.
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where n is an integer at least equal to 3, at a temperature between 601)
and 100 ° C and for a time necessary to chemically attach moleciles of the sultana to the reactive groups of the foam, after which the foam is allowed to cool and washed.
The process according to: the invention therefore consists in making a polyurethane foam, or a sponge prepared from this foam, hydrophilic by adding hydrophilic molecules to the active groups of the foam, by chemical attachment of these molecules. the. This can be achieved by impregnating the foam with a solution of the sultana in an inert solvent, removing the excess solution and heating the impregnated foam to the desired temperature.
It should be noted that in this text the same meaning is given to the terms polyurethane foam and polyurethane sponge.
As sultane, one can use, for example, the propane-sultone of the formula
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butane-, sultone of the formula
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or isobutane-sulto @ ne, as well as any other sultane corresponding to the general formula above.
As the solvent for the sultana, xylene, ketones, esters, ethers, dinethylformamide and water can be used.
As for the reaction temperature, which should be between 600 and 100o C, the best results have been obtained with a temperature of about 800 C.
The process can be carried out, for example, in the following manner <I> Example 1 </I> The polyurethane foam (or a polyurethane sponge) is impregnated with a solution formed from 50 g of propane-sultone in 200 ml of xylene. After removing the excess solution, the mixture is heated at 80 ° C. for one hour. Allowed to cool and washed.
The reaction according to the invention can also be carried out in the presence of a catalyst consisting of at least one compound of an alkali metal of the general formula MA where M is an alkali metal and A is an organic acid anion or - inorganic, or an alkoxy or aryloxy residue. Thus, the following substances can be used, for example:
potassium hydroxide, sodium hydroxide, a mixture of these, potassium acetate, potassium methoxide and potassium isopropylate.
The implementation of this variant of the process, according to which the reaction is carried out in the presence of a catalyst, can be carried out in two ways: in one or two stages.
The covering in one stage consists in impregnating the foam with a solution containing the catalyst and the sultone, in removing the excess: of solution and in heating the foam thus impregnated. Washing is carried out after cooling.
The covering in two stages consists of impregnating the foam with a solution of the catalyst, removing excess solution and drying, this constituting the first stage.
In the second stage, a foam, on which the catalyst has thus been previously deposited, is impregnated with a solution of sulton and heated after the excess solution has been removed. The washing is carried out after cooling as before.
As the catalyst solvent, Pmsopropanol or xylene can be used for isopropylate and potassium methoxide, and water for potassium and sodium hydroxides and for potassium acetate.
The examples below show the implementation of the process according to the above variants.
<I> Example 2 </I> A polyurethane sponge is impregnated with a 0.25% solution of potassium isopropoxide in isopropyl alcohol. The excess solution is removed and dried.
The foam is again impregnated with a solution containing 15% by weight of propane-sulfone in xylene, and the mixture is heated at 800 ° C. for one hour after having removed the excess solution. Allowed to cool and washed.
<I> Example 3 </I> The procedure is as in Example 2, but by making the first impregnation with a 0.25% solution of potassium isopropoxide -in xylene, the second with a solution of 20 % on -Weight of butane-sultone in diisobutyl ether.
<I> Example 4 </I> The procedure is as in Example 2, but making the second impregnation with a 25% solution by weight of propane-sultone in dietetic ketone: <I> Example 5 </ I > The foam is impregnated with a solution formed from 200 ml of water, 50 g of propanesultone, 4 g of potassium hydroxide and 20 ml of de @ dimethyl-form-amide. The excess solution is removed and dried.
Go heated for one hour at 800 C. Allowed to cool and washed.