CS198931B1 - Method of producing elements from modified hard polyurethan foam - Google Patents

Description

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 ) 198 931 OD (Bi)

(61) (23) Výstavná priorita(22) Přihlášené 09 10 78(21) PV 6526 - 78 (51) Int. Cl? C 08 J 9/16

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (40) Zverejnené (45) Vydané 01 8 82

Autor vynálezu KOPÁL PAVEL ing. CSc., TURČÁNY JOZEP ing., BEHULA PRANTIŽEK ing., PARTIZÁNSKE (;’4I Sposob výroby dielcov z modifikovanéj tvrdej polyuretánovej pěny 1 Předmětný vynález riešl problém výroby obuvnických tvarovaných dielcov zo speciálněmodifikovanéj tvrdej polyuretánovej pěny. Celkom konkrétné aa zameriava na sposob výrobyobuvnických kopýt, kllnov, skeletov a podpatkov.

Obuvnické kopytá aa doteraz vyrábajú v prevažnej miere z dřeva a čiastočne opracová-ním predliskov z plastických hm6t. Terajšie dřevené kopytá sposobujú radu ťažkostí a súčas-ným požiadavkám modemej mechanizovanéj výroby budú vyhovovat atále menej.

Hespíňajú už požiadavky výroby na stálost tvaru, životnost a fyzikálně mechanické ho-dnoty. Kopytá z termoplastických materiálot sa vyrábajú z predtvarovaných dielcov mechanic-kým opracováním na přesné kopyto. Ich nevýhodou je vysoká měrná hmotnost a značné množstvoodpadu, vznikajúceho prl opracovaní do žiadaného tvaru. Termoplasty používané prl výroběkopýt, /najčastejšie PE/ sú materiály vysokokryštallcké, u ktorých pri rozměrnějších vý-robkoch dochádza pri rýchlejšom chladnutí k vnútornému pnutlu. Po vyfrézovaní kopyta z pred-lisku často dochádza účinkom týchto sil k deformáciam kopyta, ktoré sa najvýraznéjšie obja-vujú pri ustalovaní obuvi, kde sa používá tepldt okolo 140 °C. Prs odstránenie vnútornéhopnutia je potřebná temperácla výliskov vo formách. Týmto sa podstatné zvyšuje množstvo fo-riem, čo je ekonomicky nevýhodné. V posledných rokoch sa v priemysle rozšířilo uplatnenie polotuhých integrálnych poly- uretánových pien. Integrálny povrch zvyšuje životnost pólyuretánových pien a zlepšuje leh 198 931 2 198 931 mechanické vlastnosti. Ich použitím sa znižuje počet výrobnýeh operácií, pričom sa hněďdosahuje požadovaný flnálny tvar výrobku.

Ako je dobré známe, technologie výroby tvrdéj polyuretánovej pěny spočívá v presnomzmiešaní dvoch prúdov natemperovaných tekutin a v naliatí zhomogenizovanej zmesi do duti-ny vyhriatej formy. Jeden z reakčných prúdov je označovaný ako A-komponent, alebo izokya-nátový a pre tvrdú pěnu sa takmer výlučné používá surový difenylmetán diizokyanát. Druhýreakčný prúd bývá označený ako polyolová zložka alebo B-komponent, ktorá pozostáva z roz-větveného polyéterpolyolu připraveného z propylénoxidu, diolu a triolu, nízkomolekulárnehodlolu alebo leh zmesi, katalyzátorov a stabilizátore pěny.

Obuvnické tvarované dlelce, menovite kopytá, vyrobené z tvrdéj polyuretánovej pěny savyznačujú nízkou měrnou hmotnosťou, dostatočnou pevnosťou a tvrdosťou pri namáhaní a majúpožadovaná hladkost povrohu, odolávájú v obuvníctve bežne používaným rozpúšťadlom ako súaceton, benzín, etylacetát a pod. leh povrch sa lahko čistí od zbytkov lepidlel. Salšouvýhodou polyuretánových kopýt je predovšetkým nesrovnatelná váčéia možnost uchovaniatvarovéj a rozměrověj stálosti, a to aj pri zavedení náročných stabilizačných postupovzvrškov obuvi striedavým vlhčením a nasledujúolm ohrevom a sušením. Nová, moderná postup-né automatizovaná obuvnická technologie si tleto pracovné operácie priamo vynucuje. Obuv-nické kopyto z polyuretánu je výhodné aj preto, že jeho geometrie nie je ovplyvnená hygro-metrlou výrobnýeh podmienok, a to ani v dielenských ani skladových podmienkach. Uvedenévýhody vo výrobě je potřebné dokreslit potřebami vylúčenia nedostatkových prírodnýoh ma-teriálov ako je dřevo.

Ak sa však použljú pre přípravu obuvnických dielcov, zvlášť kopýt komerčné systémy,nedosahujú sa požadované vlastoeti, najmá rázová húževnatosť je nedostatočná. Foužitlesurového polyfenylénu polymetylén polylzokyanátu, ako jedného komponentu, má za následoknerovnoměrné zamlešanie surovin vzhladom k velmi rozdielnej vlskozite komponentov.

Pri 25 °G je zdánlivá viskozita izokyanátovej zložky meraná výtokovým pohárikom s prieme-rom dýzy 6 mm 23 s, kým viskozita polyolového komponentu za tých istých podmienok je 44až 50 s.

Odstránenie uvedených nedostatkov rieši spósob výroby modifikovanéj integrálnej tvr»dej polyuretánovej pěny zabezpečujúci výrobkom ako sú kopytá, kliny, podpatky a pod.minimálnu rázová húževnatosť 260 Ncm cm“ a rovnoměrné fýzlkálno-mechanické vlastnosti voelom objeme výrobku. Dosiahne sa to tým, že izokyanátová zložka připravená zmiežaním 85až 95 hmot. dielov pólyfenylén polymetylén polylzokyanátu a 5 až 15 hmot. dielmi polyéter-polyolu vyrobeného z propllénoxidu, diolu a triolu, charakterizovaného molovou hmotnosťou3 000 až 5 000 a OH číslom 30 až 50 mg KOH/g sa podlá zákonov stechlometrie mieša s poly-olovou zložkou, ktorá okrem bežne známých ingredientov je charakterizovaná tým, že obsa-huje 6 až 20 hmot. dielov dietylénglykolu a 10 až 60 hmot. dielov polyéterpolyolu vyrobeného z propylénoxidu, diolu a triolu, charakterizovaného molovou hmotnosťou 3 000 až 5 000a OH číslom 30 až 50 mg KOH/g. Namlesto dietylénglykolu je možné s rovnakým výsledkem pou-žit aj tripropylénglykol.

Spósob výroby tvrdej polyuretánovej pěny podlá vynálezu, podlá ktorého sa viskozita 3 , . . .. 198 931 A-komponentu upravuje přidáním 5 až 15 hmot. dielov polyéterpolyolu na báze propylénoxidu charakterizovaného molovou hmotnosťou 3 OOO až 5 000 a OH číslom 30 až 50 mg KOH/g sa do- siahne zvýšenie viskozity polyfenylén polymetylén polyizokyanátu na áťoveň polyolového komponentu.

Nadměrná křehkost výrobku je odstránená podlá vynálezu tým, že ako polyolový komponentsa použije miešaním zhomogenizovaná zložka pozostávajúca z rozvětveného polyéterpolyolubudovaného na báze propylénoxidu charakterizovaného OH číslom v rozmedzí 350 až 500 mg KOH/gfyzikálnych a chemických nadúvadiel a amínovaných katallzétorov. Pre zosietenie je použitýdietylénglykol alebo trtpropylénglykol v množstva 6 až 20 hmot. dielov. Na zvýšenie prie-aernej hmotnosti systému sa použije polyéterpolyol připravený z etalénglykolu, triolu, pro-pylénoxidu charakterizovaného molovou hmotnosťou 3 000 až 5 000 a OH číslom 30 až 50tag KOH/g, v množstvo 10 až 60 hmot. dielov.

Pokrok dosiahnntý sposobom výroby obuvnických dieloov podlá tohoto vynálezu spočíváv tom, že prídavkom polyolu do surového polyfenylén polymetylén polyizokyanátu aa dosiahnevyrovnanie viskozít oboch reakčných zmesí - izokyanátovej a polyolovej. Tým sa podstatnoumierou napomfiže homogenizácii zložiek a k dosiahnutiu fýzikáknych vlastností výrobkov, kodstráneniu tzv. předstihu jedného z komponentov pri vstupe do zmiešavacieho priestoru, atak sa zabráni rtáslednemu vytváraniu buď lepivých miest alebo vrstlev materiálu o zníženýchmechanicko-fýzikálnych vlastnostiach. Úpravou reakčnej zmesi podl’a vynálezu dosiahne sa požadovanej rázovej húževnatosti pri zachovaní potřebnéj tvrdosti. Kým běžná receptúra pre polyuretánovú tvrdá pěnu poskytujeo výrobky o rázovej húževnetosti 25 Ncm cm použitím B-komponentu podlá vynálezu dosiahne -2 sa rázovej hážévnatosti min. 260 Ncm cm . Účinok vysnkomolekulárneho polyéterpolyolu na rázová húževnatosť tvrdých polyuretáno-vých pien je uvedený v tabulke 1 a graficky znázorněný na obrázku. Ako z obrázka vyplývá,rázová húževnatosť stupa v závislosti od použitých nxzkomolekulárnych diolov v poradí:1-butándiolu, 2-tripropylénglykolu, 3-dietylénglykol,

Podstatu vynálezu bližšie vysvetlujú následovně příklady, v ktorých sú uvedené niekto-ré z najvýhodnejších převedení systému podlá vynálezu doložené parametrami, v ktorých sanajviac prejavuje technický účinok vynálezu. Příklad 1 a/ A-komponent 90 hmot. dielov polyfenylén polymetylén polyizokyanátu sa zmieša s 10 hmot. dielmi polyéterpolyolu na báze propylénoxidu, diolu a triolu o mol.váhe 4 000 a OH čísle 36 mg KOH/g. b/ B-komponent

Polyolová zložka sa připraví zhomogenizováním nasledovných chemikálií:

1/ Polyéterpolyol vyrobený polyadíciou propylénoxidu na polyalkohol charakterizovaný OH číslom 450 mg KOH/g 40 hmot. dielov 2/ Vysokomolekulárny polyéterpolyol o m~l. váhe 4 000 s OH číslom 36 mg. KOH/g pri-

Claims (1)

1. 4 198 931 pravený z propylénoxldu, diolu a triolu 45 hmot. dielov 3/ Dietylénglykol 8 hmot. dielov 4/ Dabco 33 LV 2 hmot. dlely 5/ Minerálny olej 1 hmot. dlel 6/ Voda 1 hmot. dlel 7/ Trichlórfluór metán 3 hmot. dlely Oba komponenty aa prl teplota mleatnoati zmiešajú stechlometrll odpovedajácimi pomermi a naaledujá do naseparovanej a vytemperovanej formy. Materiál vyplní dutinu formy a zreaguje—2 vo výrobok a kompaktným hladkým povrchom, ktorého rázová háževnatoať je min. 260 Ncm od ·Příklad 2 35 hmot. dlelov a/ 87 hmot. dielov polyfenylén polymetylén polyizokyanátu ea zmleša a 13 hmot, dielmi pólyéterpolyolu vyrobeného z propylénoxldu, diolu a triolu charakterizovaného mol. váhou4 000 a OH Číslom 36 mg KOH/g. Tým je připravený komponent A. b/ Folyolová zložka je miešaním zhomogenizovaná zmes naaledovných látok: 1/ Polyéterpolyol vyrobený polyadíoiou propylénoxldu napolyalkohol charakterizovaný OH Slalom 360 mg<K0H/g2/ Vyaokomolekulárny polyéterpolyol vyrobený z .triolu, diolua propylénoxldu charakterizovaný OH číslom 35 mg KOH/g a mol.hmotnoaťou 4 000 3/ Trlpropylénglykol4/ Dabco 33 LV5/ Voda 6/ Minerálny olej7/ Freon 11 42 hmot. dielov16 hmot. dielov2,5 hmot. dielov1,0 hmot. dielov0,8 hmot. dielov2,7 hmot. dielov Zmiešaním oboch zložiek podlá stechiomatrie* volných - NCO skupin izokyanátovej zložky aOH čísla polyolovej zložky, naliatím zamlešanej zmeai do vyhrlatej a naseparovanej formy,zíaka aa produkt doatatočne tvrdý a pružný, ktorého rázová háževnatoať je minimálene260 Ncm cm”2. Tabulka 1. Účinok vyaokomolekulárneho polyéterpolyolu na rázová húževnatesť tvrdých poly-uretánových plen hmot. d. polyéterpolyolu aieťovadlo 0 10 BG /Butándiol/ 24 27 DBG /Dietylénglykol/ 29 56 TPG /Trletylénglykol/ 42 63 P R BD Μ B T Spdaob výroby modifikovanéj integrálnejrobkom ako aú kopytá, klíny, podpKtky a pod. 20 30 40 50 60 34 45 54 Ý3 mift.260 83 115 153 min.260 min.260 88 109 141 min.260 min.260 vín / L E Z U tvrdej polyuretánovej pěny zabezpečujáci vý- o minimálnu rázová háževnatosť 260 Ncm cm** a 5 198 931 rovnoměrné fyzikálno-mechanické vlastnosti, vyznačujúce sa tým, že polyizokyanátová zložkapřipravená zmiešaním 85 až 95 hmot. dielov polyfenylén polymetylén pólyizokyanátu a 5 až15 hmot. dielmi polyéterpolyolu vyrobeného z propylénoxidu, diolu a triolu, charakterizo-vaného molovou hmotnosťou 3 000 až 5 000 a OH číslom 30 až 50 mg KOH/g, sa podlá zákonovstechiometrie mieša s polyolovou zložkou, ktorá obsahuje rozvětvený polyéterpolyol vyrobenýpolyadíciou propylénoxidu na polyalkohol, katalyzátor trietyléndiamín, fyzikálně aj chemic-ké nadúvadlá, minerálny olej alebo tripropylénglykolu na stabilizáciu pěny, 6 až 20 hmot.dielov dietylénglykolu alebo tripropylénglykolu a 10 až 60 hmot. dielov polyéterpolyoluvyrobeného z propylénoxidu, diolu a triolu, charakterizovaného molovou hmotnosťou 3 000 až5 000 a OH číslom 30 až 50 mg KOH/g. r 1 výkres