CS216421B1 - A method for producing polyurethane ureas a) or polyurethane - Google Patents
A method for producing polyurethane ureas a) or polyurethane Download PDFInfo
- Publication number
- CS216421B1 CS216421B1 CS652380A CS652380A CS216421B1 CS 216421 B1 CS216421 B1 CS 216421B1 CS 652380 A CS652380 A CS 652380A CS 652380 A CS652380 A CS 652380A CS 216421 B1 CS216421 B1 CS 216421B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- polyurethane
- water
- prepolymer
- weight
- koh
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Vynález rieši otázku výroby práškovej termoplastickej polyuretánmočovíny a/alebo polyuretanu s nastavitelnou teplotou přechodu do plastického stavu. Požadovaná teplotu přechodu polyméru do plastického stavu v rozmedzí 130 až 230 °C sa dosiahne násadou východzích surovin polyolu a diizokyanátu v takom mólovom pomere, aby obsah volných -NCO skupin predpolyméru bol v rozmedzí 0,5 až 6 % hmot. s výhodou 1,2 až 3,5 % hmot. Mimo tento rozsah sa nepřipraví termoplastický polyuretan, ktorý by bolo možné pri běžných teplotách spracovania používat’. Výhodou postupu je možnost’ přípravy polyuretánu o požadovanej teplote přechodu do plastického stavu, čo sa využívá hlavně pri príprave zmesných kompozícií s inými'polymérmi, napr. s PVC. Vynález možno realizovat’ pri príprave zmesi s PVC na výrobu húževnatého PVC.The invention solves the problem of producing powdered thermoplastic polyurethane urea and/or polyurethane with an adjustable plastic transition temperature. The required plastic transition temperature of the polymer in the range of 130 to 230 °C is achieved by charging the starting materials polyol and diisocyanate in such a molar ratio that the content of free -NCO groups of the prepolymer is in the range of 0.5 to 6 wt. %, preferably 1.2 to 3.5 wt. %. Outside this range, a thermoplastic polyurethane that could be used at conventional processing temperatures is not prepared. The advantage of the process is the possibility of preparing polyurethane with the required plastic transition temperature, which is mainly used in the preparation of mixed compositions with other polymers, e.g. with PVC. The invention can be implemented in the preparation of a mixture with PVC for the production of tough PVC.
Description
Vynález sa týká spósobu výroby termoplastickej polyuretánmočoviny a/alebo polyuretánu s nastavitelnou teplotou přechodu do plastického stavu.The invention relates to a process for the production of thermoplastic polyurethane urea and / or polyurethane having an adjustable plastic transition temperature.
Postup přípravy polyuretánu v práškovom stave je málo popísaný. Známy je postup přípravy stabilnej disperzie polyuretánu reakciou predpolyméru s predlžovačom retazca v prostředí voda — emulgátor — toluén pri teplote — 5 °C až +20 °C (NSR pat. 1 645 656). Tento postup je možné uskutočniť aj kontinuálně, zmiešaním predpolyméru a dispergujúcej fázy v zóně vysokej turbulencie (NSR pat. 2 311 635), alebo v protiprúdnom injektore (NSR pat. 2 344 135). Postupom přípravy práškovej polyuretánmočoviny reakciou predpolyméru s vodou vo vodnej fáze za přítomnosti dispergátora sa pripravia práškové polyméry s priemerom zrna 40 až 250 pm, avšak mnohé tieto polyméry pri teplotách spracovania, spravidla do 200 °C, sú stále a neplastifikujú, připadne sa obmedzene tavia (Čsl. A0 190 563).The process for preparing the polyurethane in powder form is little described. It is known to prepare a stable polyurethane dispersion by reacting the prepolymer with a chain extender in a water-emulsifier-toluene medium at a temperature of -5 ° C to + 20 ° C (German Pat. No. 1,645,656). This procedure can also be carried out continuously, by mixing the prepolymer and the dispersing phase in a zone of high turbulence (NSR Pat. 2,311,635) or in a counterflow injector (NSR Pat. 2,344,135). The process of preparing polyurethane urea powder by reacting the prepolymer with water in the aqueous phase in the presence of a dispersant produces powder polymers having a grain diameter of 40 to 250 µm, but many of these polymers are stable and non-plasticizing at processing temperatures, generally up to 200 ° C. (A0 190 563).
Zistili sme, že teplota přechodu termoplastickej práškovej polyuretánmočoviny do plastického stavu závisí od vlastností použitého predpolyméru, hlavně od obsahu volných -NCO skupin, pričom rozsah koncentrácie -NCO skupin je velmi úzký.We have found that the transition temperature of the thermoplastic polyurethane powder to the plastic state depends on the properties of the prepolymer used, mainly the content of free -NCO groups, and the concentration range of the -NCO groups is very narrow.
Podfa tohto vynálezu spósob výroby polyuretánmočoviny a/alebo polyuretánu s nastavitelnou teplotou přechodu do plastického stavu, s výhodou v práškovom stave, zo zlúčenín obsahujúcich voíné -NCO skupiny, s výhodou z predpolyméru na báze polyesterpolyolu a/alebo polyéterpolyolu, připadne zlúčenín obsahujúcich aspoň jeden aktívny vodík v molekule, v prostředí vody alebo prostredia obsahujúceho vodu, uskutečňuje sa tak, že pre finálny produkt, prechádzajúci do plastického stavu pri požadovanej teplote v rozmedzí teplot 130 až 230 °C sa ako izokyanátový komponent použije zlúčenina s definovaným obsahom volných -NCO skupin v rozmedzí 0,5 až 6 % hmot., s výhodou 1,2 až 3,4 % hmot.According to the invention, a process for the manufacture of a polyurethane urea and / or a polyurethane having an adjustable plastic transition temperature, preferably in powder form, from compounds containing free -NCO groups, preferably from a prepolymer based on polyesterpolyol and / or polyetherpolyol or compounds containing at least one active hydrogen in the molecule, in a water or water-containing medium, is accomplished by using a compound having a defined content of free -NCO groups in the final product, which is plasticized at the desired temperature in the range of 130 to 230 ° C. from 0.5 to 6% by weight, preferably from 1.2 to 3.4% by weight;
Teplota přechodu polyuretánmočoviny a/alebo polyuretánu do plastického stavu je pre obsah volných -NCO skupin v predpolyméri 1,2 % hmot. okolo 130 °C, so zvyšujúcim sa obsahom -NCO skupin teplota přechodu přibližné lineárně rastie a polymér připravený z predpolyméru obsahujúceho 3,5 % hmot. volných -NCO skupin plastifikuje pri teplote 230 °C. Predpolyméry s ešte nižším obsahom -NCO skupin (pod 1,2 % hmot.) sú už vysokoviskózne až pastovité, obtiažne sa do vodnej fázy dispergujú, následkom čoho sa připraví vefmi nehomogenná hrubá disperzia so zhoršenými vlastnosťami produktu. Polyméry připravené z predpolymérov s obsahom nad 3,5 % hmot. -NCO skupin do teploty 230 °C neplastifikujú.The transition temperature of the polyurethane urea and / or polyurethane to the plastic state for the content of free -NCO groups in the prepolymer is 1.2% by weight. about 130 ° C, with increasing content of -NCO groups, the transition temperature increases approximately linearly, and a polymer prepared from a prepolymer containing 3.5 wt. The free -NCO groups plasticize at 230 ° C. Pre-polymers with an even lower content of -NCO groups (below 1.2% by weight) are already highly viscous to pasty, difficult to disperse into the aqueous phase, resulting in a very inhomogeneous coarse dispersion with deteriorated product properties. Polymers prepared from prepolymers with a content exceeding 3.5% by weight. -NCO groups do not plasticize up to 230 ° C.
Predpolymér s volnými -NCO skupinami sa připraví reakciou vysokomolekulámych zlúčenín obsahujúcich aspoň dva aktivně vodíky s diizokyanátmi pri teplote spravidla nižšej ako 90 °C počas 0,5 až 4 hodin za přítomnosti alebo nepřítomnosti katalyzátora pod ochrannou atmosférou dusíka.The prepolymer with free -NCO groups is prepared by reacting high molecular weight compounds containing at least two actively hydrogen with diisocyanates at a temperature generally below 90 ° C for 0.5 to 4 hours in the presence or absence of a catalyst under a nitrogen atmosphere.
Ako vysokomolekulárne zlúčeniny sa na přípravu predpolyméru používajú polyesterpolyoly na báze kyseliny adipovej, ftalovej, připadne sebakovej a dvoj- a viacmocných alkoholov, napr. etylénglykolu, dietylénglykolu, 1,2-propándiolu, 1,4-butylénglykolu, pentaerxytritolu, trimetylolpropánu alebo glycerínu o molekulovej hmotnosti 500 až 10 000, čísle kyslosti pod 1 mg KOH/g, hydroxylovom čísle 36 až 140 mg KOH/g a obsahom vody pod 0,1 % hmot. Ďalej to možu byť polyeterpolyoly, polytioétery, polyacetáty, polykarbonáty apolyesteramidy buď samotné alebo v zmesiach.As high molecular weight compounds, polyester polyols based on adipic acid, phthalic acid, optionally sebacic and divalent and polyhydric alcohols, e.g. ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,4-butylene glycol, pentaerxytritol, trimethylolpropane or glycerin with a molecular weight of 500 to 10,000, an acid number below 1 mg KOH / g, a hydroxyl number of 36 to 140 mg KOH / g and a water content below 0.1 wt. It may further be polyether polyols, polythioethers, polyacetates, polycarbonates and polyesteramides either alone or in mixtures.
Ako diizokyanáty sa používajú alifatické, aromatické alebo heterocyklické, výhodné sú najmá 1,5-naftyldiizokyanát, 4,4’-metándifenyldiizokyanát a hexametyléndiizokyanát.Aliphatic, aromatic or heterocyclic are used as the diisocyanates, preferably at least 1,5-naphthyl diisocyanate, 4,4'-methanediphenyl diisocyanate and hexamethylene diisocyanate.
Z pomocných látok sú to katalyzátory, či už terciárně aminy, napr.: N,N-dimetylcyklohexylamín, trietyléndiamín, trietylamín, alebo organocínaté soli, napr.: oktoát cínatý, dibutylcíndilaurát v koncentrácii 0,05 až 2 % hmot. na východzie suroviny predpolyméru. Používajú sa buď samotné, alebo v zmesiach vyznačujúcich sa synergickým účinkom. Z ostatných pomocných látok sú to ešte dispergátory typu aminoaktívnych, kationaktívnych, alebo neionogenných látok (Kirk-Othmer: 8,str. 117-154),svýhodou na báze derivátov celulózy, napr.: metylhydroxypropylcelulóza v množstve 0,01 až 5 % hmot. na vodnú fázu.The excipients are catalysts, whether tertiary amines, e.g.: N, N-dimethylcyclohexylamine, triethylenediamine, triethylamine, or organotin salts, e.g.: stannous octoate, dibutyltin dilaurate at a concentration of 0.05 to 2% by weight. to the starting materials of the prepolymer. They are used either alone or in mixtures having a synergistic effect. Of the other excipients, they are also dispersants of the amino-active, cationic or non-ionic type (Kirk-Othmer: 8, pp. 117-154), preferably based on cellulose derivatives, for example: methylhydroxypropylcellulose in an amount of 0.01 to 5% by weight. to the aqueous phase.
Výstavbová reakcia tvorby polyméru z predpolyméru a predlžovača reťazca prebieha v intenzívně miešanej vodnej fáze obsahujúcej dispergátor pri teplotách 40 až 95 °C a je spravidla po 30 minútach ukončená. Voda popři funkcii dispergačného.prostredia sa zúčastňuje aj reakcie s -NCO skupinou predpolyméru a posobí ako predlžovač reťazca. Z vodnej disperzie polyuretánu obsahujúcej okolo 30 % hmot. pevného podielu sa produkt oddělí napr.: filtráciou a po premytí sa vysuší pri teplote 60 °C.The construction reaction of the polymer formation from the prepolymer and the chain extender takes place in a vigorously stirred aqueous phase containing the dispersant at temperatures of 40 to 95 ° C and is usually complete after 30 minutes. In addition to the dispersant environment, water also participates in the reaction with the -NCO group of the prepolymer and acts as a chain extender. From an aqueous polyurethane dispersion containing about 30 wt. The solid is collected by filtration, for example, and dried at 60 ° C after washing.
Velkou výhodou postupu podfa vynálezu je, že požadovanou teplotou přechodu polyuretánu do plastického stavu možno meniť v širokom rozmedzí 130 až 230 °C. Tento faktor je zvlášť dóležitý pri přípravě zmesných kompaundov polyuretánu s inými polymérmi, napr.: póly viny lchloridom, kedy z hfadiska spracovatefnosti sa vyžaduje, aby teplota plastifikovania oboch polymérov bola přibližné rovnaká.A great advantage of the process of the present invention is that the desired polyurethane transition temperature can be varied within a wide range of 130 to 230 ° C. This factor is particularly important in the preparation of mixed polyurethane compounds with other polymers, for example: the poles of vinyl chloride, where for plasticity the plasticization temperature of the two polymers is required to be approximately equal.
Okrem uvedenej výhody je dóležité, že sa postupom podfa vynálezu připraví polyuretán a/ alebo polyuretánmočovina v práškovom stave, čím sa dosiahne toho, že sa spracovanie produktu samotného, alebo v zmesi s inými polymérmi móže uskutočniť na běžných typoch vytlačovacích, lisovacích, alebo vstrekovacích zariadeniach.In addition to the mentioned advantage, it is important that the process according to the invention produces polyurethane and / or polyurethane urea in powder form, so that the processing of the product alone or in admixture with other polymers can be carried out on conventional types of extrusion, injection or injection molding machines. .
Příklad 1Example 1
Predpolymér s obsahom 1,75 % hmot. volnýchPre-polymer containing 1.75 wt. free
-NCO skupin sa připraví reakciou 400 g polyesterpolyolu připraveného z kyseliny adipovej a etylénglykolu o molekulovej hmotnosti 2000, hydroxylo216421 vom čísle 56 mg KOH/g a 0,01 % hmot. vody so 75 g 4,4’-metándifenyldiizokyanátu pri teplote 90 °C za miešania počas 30 minůt.The -NCO groups are prepared by reacting 400 g of a polyester polyol prepared from adipic acid and ethylene glycol of molecular weight 2000, hydroxylo216421 at a number of 56 mg KOH / g and 0.01 wt. water with 75 g of 4,4'-methanediphenyl diisocyanate at 90 ° C with stirring for 30 minutes.
475 g predpolyméru sa předloží do intenzívně miešanej vodnej fázy pozostávajúcej z 1000 g vody a 100 g 1% vodného roztoku metylhydroxypropylcelulózy vyhriatej na teplotu 70 °C. Za intenzívneho miešania v mixéri Eta-mira vznikne vodná disperzia polyuretánmočoviny v priebehu 10 minůt a vyhřeje sa na teplotu 95 °C za účelom rozloženia anhydridov kyseliny karbamínovej. Polymér sa odfiltruje, dvakrát dekantuje rovnakým objemom vody a vysuší vo vákuovej sušiarni pri teplote 60 °C. Prášková termoplastická polyuretánmočovina má teplotu přechodu do plastického stavu 165 °C, strednú molekulová hmotnost 190 000, sypnú hmotnost’ 600 kg m-3, priemer častíc 40 až 250 pm a tavný index 18 g/10 min. pri 170 °C.475 g of the prepolymer are introduced into a vigorously stirred aqueous phase consisting of 1000 g of water and 100 g of a 1% aqueous solution of methylhydroxypropylcellulose heated to 70 ° C. Under vigorous stirring in an Eta-mira mixer, an aqueous dispersion of polyurethane urea is formed over 10 minutes and heated to 95 ° C to decompose the carbamic anhydrides. The polymer is filtered off, decanted twice with an equal volume of water and dried in a vacuum oven at 60 ° C. The thermoplastic polyurethane urea powder has a plasticization temperature of 165 ° C, an average molecular weight of 190,000, a bulk density of 600 kg m -3 , a particle diameter of 40 to 250 µm and a melt index of 18 g / 10 min. at 170 ° C.
Příklad 2Example 2
Predpolymér s obsahom 1,25 % hmot. volných -NCO skupin sa připraví zo 400 g polyesterpolyolu Systol 201 na báze kyseliny adipovej a zmesi etylénglykolu a butylénglykolu o mol. hmotnosti 2000, hydroxylovom čísle 55 mg KOH/g a čísle kyslosti 0,7 mg KOH/g a 46,5 g toluéndiizokyanátu (zmes 2,4- a 2,6-izomérov 80/20).Pre-polymer with 1.25 wt. The free -NCO groups are prepared from 400 g of adipic acid Systol 201 polyester polyol and a mixture of ethylene glycol and butylene glycol of mol. 2000, hydroxyl number 55 mg KOH / g and acid number 0.7 mg KOH / g and 46.5 g toluene diisocyanate (mixture of 2,4- and 2,6-isomers 80/20).
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS652380A CS216421B1 (en) | 1980-09-29 | 1980-09-29 | A method for producing polyurethane ureas a) or polyurethane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS652380A CS216421B1 (en) | 1980-09-29 | 1980-09-29 | A method for producing polyurethane ureas a) or polyurethane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS216421B1 true CS216421B1 (en) | 1982-10-29 |
Family
ID=5412466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS652380A CS216421B1 (en) | 1980-09-29 | 1980-09-29 | A method for producing polyurethane ureas a) or polyurethane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS216421B1 (en) |
-
1980
- 1980-09-29 CS CS652380A patent/CS216421B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69128974T2 (en) | Production of polymer foams | |
| EP0250977B1 (en) | Polyurethanes reinforced with rigid rod micro fillers and process for making the same | |
| JP3048244B2 (en) | Method for producing polymer foam and flame retardant composition | |
| CA1191995A (en) | Heterogeneous systems of polyol/diphenyl methane uret dione diisocyanates and a process for their production | |
| JPS6366331B2 (en) | ||
| JPS6340207B2 (en) | ||
| US5530061A (en) | Process for producing impact-resistant polyacetal resin composition | |
| DE2318406A1 (en) | POLYCARBODIIMIDE PRE-POLYMERS | |
| JPH08337627A (en) | Thermoplastic polyurethane urea elastomers | |
| DE69104197T2 (en) | MICROCELLULAR POLYURETHANE POLYMERS MADE FROM ISOCYANATE-TERMINATED POLYOXYTETRAMETHYLENE GLYCOLES. | |
| DE69129434T2 (en) | Continuous process for the preparation of prepolymers containing isocyanate and polyurethane foams produced therefrom | |
| EP1511794B1 (en) | Foamed supramolecular polymers | |
| US5541280A (en) | Linear segmented polyurethaneurea and process for production thereof | |
| JPH0314847B2 (en) | ||
| DE3041589A1 (en) | CARBONIC ACID / CARBAMINIC ACID ANHYDRIDES AND THEIR USE AS CO (ARROW DOWN) 2 (ARROW DOWN) - SPLITTERING FUEL FOR THE PRODUCTION OF CELLULAR OR FOAM-LIKE PLASTICS | |
| US2987504A (en) | Polyurethane rubber via storable intermediates | |
| CS216421B1 (en) | A method for producing polyurethane ureas a) or polyurethane | |
| US3817933A (en) | Process for the preparation of high molecular weight hydroxypoly-urethanes which are soluble in organic solvents | |
| US3142652A (en) | Polymeric elastomers prepared from isocyanate-modified polyesters, solutions thereofand methods for their preparation | |
| EP0628580B1 (en) | Process for the preparation of polymers containing polyurethane and/or polyurea groups | |
| DE69307942T2 (en) | Process for the production of flexible foams | |
| DE1570856A1 (en) | Process for the production of powdery polyurethane resin | |
| DE1295189B (en) | Process for the production of polyurethane foams | |
| EP0263622B1 (en) | Urea-modified isocyanates | |
| US3265669A (en) | Liquid amine hardener compositions for polyurethane resins |