CS253786B1 - An emulsifying and dispersing system for polyurethane foams - Google Patents

An emulsifying and dispersing system for polyurethane foams Download PDF

Info

Publication number
CS253786B1
CS253786B1 CS855326A CS532685A CS253786B1 CS 253786 B1 CS253786 B1 CS 253786B1 CS 855326 A CS855326 A CS 855326A CS 532685 A CS532685 A CS 532685A CS 253786 B1 CS253786 B1 CS 253786B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
emulsifying
dispersing system
ionic
polyurethane foams
foam
Prior art date
Application number
CS855326A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Petr Tesar
Anna Tesarova
Original Assignee
Petr Tesar
Anna Tesarova
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 Petr Tesar, Anna Tesarova filed Critical Petr Tesar
Priority to CS855326A priority Critical patent/CS253786B1/en
Publication of CS253786B1 publication Critical patent/CS253786B1/en

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Emulgační a dispergační systém, tvořený ionogenními a neionogenními povrchově aktivními látkami, přičemž jako ionoqenní látka je použit alkylpolyglykolétersuífát a jako neionogenní látka blokový kopolymér etylénoxidu a propylenoxidu. Směs těchto látek v poměru 1:10 až 1:30 příznivě ovlivňuje pěnicí reakci polyuretanových pěn.Emulsifying and dispersing system, consisting of ionic and nonionic surfactants, with alkyl polyglycol ether sulfate as the ionic substance and a block copolymer of ethylene oxide and propylene oxide as the nonionic substance. A mixture of these substances in a ratio of 1:10 to 1:30 favorably affects the foaming reaction of polyurethane foams.

Description

Vynález se týká emulgačního a dispergačního systému pro polyuretanové pěny.The invention relates to an emulsifying and dispersing system for polyurethane foams.

Výroba polyuretanové pěny je již dnes dobře propracována a využívána. Základní princip výroby a technologické podrobnosti jsou uvedeny např. v publikaci Becker - Polyurethane (VEB Fachbuchverlag, Leipzig 1973) .The production of polyurethane foam is already well developed and used. The basic manufacturing principle and technological details are given, for example, in Becker - Polyurethane (VEB Fachbuchverlag, Leipzig 1973).

Mimo základních složek - polyolu a diizokyanátu - zúčastňují se polyadiční reakce další složky, např. katalyzátory, aktivátory, voda, povrchově aktivní látky a další.In addition to the basic components - polyol and diisocyanate - other components such as catalysts, activators, water, surfactants and others are involved in the polyaddition reaction.

Jako povrchově aktivní látky jsou v literatuře převážně uváděny a v praxi téměř výlučně používány polysiloxanové sloučeniny. Jsou však známé i některé organické povrchově aktivní látky, které nejsou na bázi polysiloxanové sloučeniny a které samostatně nebo v kombinaci mohou poskytnout velmi dobré výsledky.Polysiloxane compounds are predominantly mentioned and practically used in the literature as surfactants. However, some organic surfactants which are not based on the polysiloxane compound and which alone or in combination can give very good results are also known.

Pěnící reakce, která je charakteristická právě pro polyuretanové pěny, je závislá - samozřejmě mimo pěnicích katalyzátoru a dalších složek receptury - na volbě a dávkování povrchově aktivních látek.The foaming reaction, which is characteristic of polyurethane foams, is dependent - of course outside the catalyst foams and other recipe ingredients - on the choice and dosing of surfactants.

Vytváření polyuretanové pěny má řadu charakteristických znaků. Začíná uvolňováním plynu, který se zpočátku ihned rozpouští v tekuté fázi. Po určité době se uvolňují bublinky a. u reakční směsi dochází k tzv. krémovatění. Předpokladem k uvolňování bublin je nasycený roztok reakční směsi plynem a přítomnost zárodků pro vytváření buněk.. Jako iniciátor zde působí vzduch, který je do reakční směsi vháněn. Snížení povrchového napětí pak rovněž podstatně usnadňuje vznik zárodků.The formation of polyurethane foam has a number of characteristics. It begins with the release of gas, which initially dissolves immediately in the liquid phase. After some time, bubbles are released and so-called creaming occurs in the reaction mixture. A prerequisite for the release of bubbles is a saturated solution of the reaction mixture with gas and the presence of germs for the formation of cells. The initiator here is the air which is blown into the reaction mixture. Reducing surface tension also greatly facilitates the formation of germs.

Současně s vytvářením buněk je nutné tento systém nějakým způsobem dočasně stabilizovat. Jednou ze základních podmínek vzniku pěny je přítomnost povrchově aktivní látky v reakční směsi, která vytváří povrchový film na fázovém rozhraní kapalina-plyn. V okamžiku, kdy se dostane aktivní látka do styku s plynem, adsorbční vrstvy se zformují na mezipovrchu kopal inn·· -plyn a vytvoří se pěna.Simultaneously with the formation of cells, it is necessary to temporarily stabilize this system. One of the basic conditions of foam formation is the presence of a surfactant in the reaction mixture which forms a surface film at the liquid-gas interface. As soon as the active substance comes into contact with the gas, the adsorbent layers are formed on the interfacial dug-gas and a foam is formed.

Mezi vytvořením buněk a konečnou stabilizací, jíž je vytvoření polymerní struktury uplyne časový interval, v němž se s buňkami odehrávají různé pochody. Některé buňky rostou, jiné se smršťují až zanikají, jiné se spojují a vytvářejí větší buňky. V některých případech se mohou vytvořit až nadprůměrné buňky a dojít ke kolapsu pěny. Rovněž i vlastní stěny buněk procházejí různými změnami. Mohou zůstat neporušené a vzniklá pěna má tedy buňky uzavřené, nebo naopak stěny prasknou částečně či úplně a vzniklá pěna má buňky otevřené. Rovněž v tomto případě při extrémních podmínkách může dojít ke kolapsu pěny či jinému deformování.Between the formation of the cells and the final stabilization, which is the formation of the polymer structure, the time interval in which various processes take place with the cells takes place. Some cells grow, others shrink to disappear, others merge to form larger cells. In some cases, above-average cells may form and foam may collapse. Also, the cell walls themselves undergo various changes. They can remain intact and the resulting foam has cells closed, or the walls rupture partially or completely and the resulting foam has cells open. Again, under extreme conditions, the foam may collapse or deform.

Pro optimální vytvoření buněk v tekuté fázi, pro správný růst a pro plynulý přechod z tekuté fáze do pevné polymerní fáze se používají povrchově aktivní látky a to, jak již bylo uvedeno, nejčastěji silikonové sloučeniny typu polyoxyalkylenpolysiloxanu nebo povrchové aktivní látky typu sulfátovaných mastných alkoholů, alkylfenolů, oxyetylovaných mastných kyselin, amoniových solí mastných kyselin a další.For optimal cell formation in the liquid phase, for proper growth and for a smooth transition from the liquid phase to the solid polymer phase, surfactants are used, and as mentioned above, most often silicone compounds of the polyoxyalkylene polysiloxane type or surfactants of sulfated fatty alcohols, alkylphenols , oxyethylated fatty acids, ammonium salts of fatty acids, and others.

V autorském osvědčení č. 217 089 jsou uvedeny podrobněji některé další teoretické závislosti tvorby polyuretanové pěny i vliv povrchově aktivních látek na vlastnosti této pěny. Předmětem výše uvedeného vynálezu byla kombinace ionogenních a neionogenních povrchově aktivních látek obsahujících sodnou sůl sulfonovaného butylesteru kyseliny olejové, sulfát substituovaného polyglykolesteru a kopolymér etylenpropylenoxidu. Tato směs vykazuje velmi dobré výsledky nejen svým vlivem na připravovaný aktivátor všech pomocných složek ve vodě, ale i na tvorbku rovnoměrné buněčné struktury.Some other theoretical dependencies of polyurethane foam formation as well as the effect of surfactants on the foam properties are described in more detail in the Author's Certificate No. 217 089. The object of the above invention was a combination of ionic and nonionic surfactants comprising the sodium salt of a sulfonated butyl oleic acid ester, a substituted polyglycol ester sulfate, and an ethylene propylene oxide copolymer. This mixture shows very good results not only by its effect on the prepared activator of all auxiliary components in water, but also on the formation of a uniform cell structure.

Při detailním posuzování v dlouhodobém praktickém využívání byly měněny jednotlivé složky této směsi i jejich poměrové zastoupení. Toto vedlo k optimalizaci složení nového emulgačního a dispergačního systému, který je předmětem přihlášky vynálezu. Emulgační a dispergační systém je tvořen ionogenní povrchově aktivní látkou, jíž je alkylpolyglykolétersulfát, obecného vzorce R-0-ÍC2H40)x-S03Me, kde R je alkyl a Me kovový nebo amoniový kation a neionogenní povrchově aktivní látkou1, jíž je blokový kopolymér etylenoxidu a propylenoxidu, obecného vzorce HO-(C2H(jO)x-(C3H6O)x-H v poměru 1:10 až 1:30.During detailed assessment in long-term practical use, the individual components of this mixture and their proportions were changed. This has led to optimization of the composition of the novel emulsifying and dispersing system of the present invention. The emulsifying and dispersing system consists of an ionic surfactant which is an alkylpolyglycol ether sulfate of the general formula R-O-IC 2 H 40 O x -SO 3 Me, where R is an alkyl and Me metal or ammonium cation and a non-ionic surfactant 1 , which is a block copolymer of ethylene oxide and propylene oxide of the general formula HO- (C 2 H ( 10) x - (C 3 H 6 O) x -H in a ratio of 1:10 to 1:30).

Tento emulgační a dispergační systém se vyznačuje ještě výraznějším vlivem na průběh reakce tvorby polyuretanové pěny a rozšiřuje aplikační možnosti na všechny základní druhy polyuretanových pěn. Pozitivně ovlivňuje povrchové napětí celého reakčního systému, a to i u výrazně odlišných systémů, lišících se jak chemickým složením, tak i viskozitními parametry. Dobré výsledky byly dosaženy i při recepturách s nižším obsahem vody, tedy bez přítomnosti sekundárních napěňovacích činidel. Rozšiřují se rovněž jeho možnosti kombinací s polysiloxanovými povrchově aktivními látkami.This emulsifying and dispersing system is characterized by an even greater influence on the course of the polyurethane foam formation reaction and extends the application possibilities to all basic types of polyurethane foams. It positively affects the surface tension of the whole reaction system, even with significantly different systems, differing both in chemical composition and viscosity parameters. Good results were also obtained with lower water content formulas, ie without the presence of secondary foaming agents. It also expands its possibilities of combination with polysiloxane surfactants.

Vlastni aplikace tohoto systému do reakčni směsi spočívá v jeho dokonalém promíchání s ostatními složkami v tzv. aktivátoru, který je potom dávkován do polyolové složky bud přímo, nebo až ve směšovací komoře zpěňovaclho stroje.The actual application of this system to the reaction mixture consists in its perfect mixing with the other components in the so-called activator, which is then dosed into the polyol component either directly or in the mixing chamber of the foaming machine.

Všeobecně lze uvést, že dávkování t.ohoto systému povrchově aktivních látek se volí v rozmezí 0,2 až 6,0 hmot. dílů na 100 hmot. d. polyolu s ohledem na celkové složení receptury, zejména s přihlédnutím, zda je systém aplikován samostatně nebo spolu s polysiloxanovou sloučeninou.Generally, the dosage of this surfactant system is selected in the range of 0.2 to 6.0% by weight. parts per 100 wt. d. a polyol with respect to the overall composition of the formulation, particularly considering whether the system is applied alone or together with the polysiloxane compound.

Příklad 1Example 1

Pěnová směs obsahující 100 hmot. d. polyesterpolyolu (č. OH 49, molekul, hmot. 3 500), připraveného z glycerinu, propylenoxidu a etylenoxidu, 3,1 hmot. d. vody, 0,1 hmot. terč. aminu, 0,6 hmot. d. polysiloxanového povrchově aktivního činidla, 0,2 hmot. d. emulgačního a dispergačního systému o složení 0,015 hmot. d. alkylpolyglykolétersulfátu sodného a 0,185 hmot. dílu směsného kopoiyméru propylenoxidu a etylenoxidu, obch. označení Slovanik PV - 370,Foam mixture containing 100 wt. d. polyester polyol (OH No. 49, molecules, mass 3500), prepared from glycerin, propylene oxide and ethylene oxide, 3.1 wt. d. water, 0.1 wt. target. amine, 0.6 wt. d. polysiloxane surfactant, 0.2 wt. d. an emulsifying and dispersing system of 0.015 wt. d. sodium alkyl polyglycol ether sulfate and 0.185 wt. % of a mixed copolymer of propylene oxide and ethylene oxide; Slovanik PV - 370

0,25 hmot. d. oktoátu cínu při dávkování toluyiendiisokyanátu v hodnotě indexu 105 měla reakční časy - začátek pěnění 14 s, ukončení pěnění 90 s - a odpovídala požadavkům na přípravu měkké polyuretanové pěny.0.25 wt. d. The tin octoate at the 105 index of toluylene diisocyanate had reaction times - beginning of foaming 14 s, ending foaming 90 s - and corresponded to the requirements for preparing a soft polyurethane foam.

Příklad 2Example 2

Pěnová směs obsahující 100 hmot. d. prepc.lymeru, vytvořeného reakcí polytetrametylenéterglykolu a toluyiendiisokyanátu, charakterizovaný obsahem NCO skupina 6,3 %, 3,1 hmor. d. emulgačního a dispergačního systému, sestávajícího z 0,2 hmot. d. alkylpolyglykolétersulfátu sodného a 2,9 hmot. d. směsného kopoiyméru propylenoxidu a etylenoxidu, obch. označení Slovanik PV-370, 3,9 hmot. d. fenyiendiuminu, 2,2 hmot. d. terciárního aminu, 8,0 hmot. d. metylenchloridu, 2,0 hmot. d. černé pigmentové kompozice měla reakčni časy - začátek pěnění 60 s, konec pěnění 117 s, konec sítování 200 s - a odpovídala požadavkům na přípravu polotvrdé mikroporézní pěny.Foam mixture containing 100 wt. d. a prep.lymer formed by the reaction of polytetramethylene ether glycol and toluylene diisocyanate, characterized by an NCO content of 6.3%, 3.1 wt. d. an emulsifying and dispersing system consisting of 0.2 wt. d. sodium alkyl polyglycol ether sulfate and 2.9 wt. d. Mixed copolymer of propylene oxide and ethylene oxide, Comm. Slovanik PV-370, 3.9 wt. d. phenylenediumin, 2.2 wt. d. tertiary amine, 8.0 wt. d. methylene chloride, 2.0 wt. d. The black pigment composition had reaction times - beginning of foaming 60 s, end of foaming 117 s, end of sieving 200 s - and corresponded to the requirements for the preparation of semi-hard microporous foam.

Příklad 3Example 3

Pěnová směs obsahující 100 hmot. d. polyéterpolyolu (č. OH 360), 0,5 hmot. d. vody,Foam mixture containing 100 wt. d. polyether polyol (OH No. 360), 0.5 wt. d. water,

2,5 hmot. d. emulgačního a dispergačního systému o složení 0,15 hmot. d. alkylpolyglykolétersulfátu sodného a 2,35 hmot. d. směsného kopoiyméru popylenoxidu a etylenoxidu, obch. označení Slovanik T-610, 0,4 hmot. d. terciárního aminu, 15,0 hmot. d. monofluortrichlormetanu při dávkování difenylraetandiizokyanátu v hodnotě indexu 105 měla reakčni časy - začátek pěnění 12 s, ukončeni pěnění 40 s, konec sítování 120 s a odpovídala požadavkům na přípravu tvrdé polyuretanové pěny.2.5 wt. d. an emulsifying and dispersing system of 0.15 wt. d. sodium alkyl polyglycol ether sulfate and 2.35 wt. d. a mixed copolymer of polyethylene oxide and ethylene oxide; Slovanik T-610, 0.4 wt. d. tertiary amine, 15.0 wt. d. Monofluorotrichloromethane at a 105 index diphenylraetane diisocyanate dosing time had a start time of 12 sec., a foaming end of 40 sec., and a sieve end of 120 sec.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Emulgační a dispergační systém pro polyuretanové pěny tvořený ionogenními a neionogenními povrchově aktivními látkami vyznačený tím, že jako ionogenní látku obsahuje alkylpolyglykolétersulfát, obecného vzorce R-0-(G^H^O)x~SO3Me, kde R je alkyl C·^ až C^, x je 3 až 5 a Me kovový nebo amoniový kation a jako neionogenní látku blokový kopolymer etylénoxidu a propylenoxidu, obecného vzorce HO-(C2H4O)χ-(Ο^ΗθΟ)χ,-Η, kde x je 45 až 50 a x’ 13 až 17 v hmotnostním poměru 1:10 až 1:30.An emulsifying and dispersing system for polyurethane foams consisting of ionic and non-ionic surfactants, characterized in that it contains as an ionic substance an alkyl polyglycol ether sulfate of the general formula R-O- (G 1 H 2 O) x -SO 3 Me, where R is C 1-6 alkyl. to C ^, x is from 3 to 5 and Me is a metal or ammonium cation and as a non-ionic substance a block copolymer of ethylene oxide and propylene oxide of the formula HO- (C2H4O) χ - (Ο ^ ΗθΟ) χ , -Η, where x is 45 to 50 and ax 13 to 17 in a weight ratio of 1:10 to 1:30.
CS855326A 1985-07-18 1985-07-18 An emulsifying and dispersing system for polyurethane foams CS253786B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS855326A CS253786B1 (en) 1985-07-18 1985-07-18 An emulsifying and dispersing system for polyurethane foams

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS855326A CS253786B1 (en) 1985-07-18 1985-07-18 An emulsifying and dispersing system for polyurethane foams

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS253786B1 true CS253786B1 (en) 1987-12-17

Family

ID=5397949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS855326A CS253786B1 (en) 1985-07-18 1985-07-18 An emulsifying and dispersing system for polyurethane foams

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS253786B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2702022C (en) Non-silicone surfactants for polyurethane or polyisocyanurate foam containing halogenated olefins as blowing agents
EP0137321B1 (en) Catalyst having delay property for producing polyurethane
CA1169200A (en) Use of organosiloxane compositions as foam stabilizers in flexible polyester polyurethane foam
KR20200141503A (en) Fire extinguishing agent foam-forming composition, precursor, their use, and their manufacturing method
BRPI0702265B1 (en) Method for preparing a polyisocyanurate / polyurethane foam
JPS6245609A (en) Production of fire retardant flexible polyurethane foam stabilized against burning and discoloration
CA2280807A1 (en) Process for rigid polyurethane foams
JPS595129B2 (en) Manufacturing method of polyurea foam
CA1081398A (en) Process for preparing rigid polyurethane foams using latent catalysts
JPH0716960B2 (en) Method for producing polyurethane foam product
US4529743A (en) Process for the production of rigid polyurethane foams
US4367291A (en) Reducing the flammability of flexible polyurethane foams
JP4318719B2 (en) Cationic urethane oligomer based foam regulator
CZ289141B6 (en) Process for preparing hard polyurethane foam materials
JP3717928B2 (en) Polyurethane foam modified by non-ionic tensides
CS253786B1 (en) An emulsifying and dispersing system for polyurethane foams
KR950703013A (en) POLYURETHANE FOAMS HAVING IMPROVED RETENTION OF INSULATIVE PROPERTIES AND METHODS FOR THE PREPARATION THEREOF
US3137662A (en) Pre-mix for use in preparing a polyurethane resin foam
US5466851A (en) Detergent production
US4567212A (en) Nonslumping, foamable polyorganosiloxane compositions containing organosiloxane graft copolymers
US4415472A (en) Mixture of alkali salts of sulfo-succinic acid dialkylesters and higher aliphatic alcohols, use thereof to defoam mineral acid decomposition media
CA1253295A (en) Nonslumping, foamable polyorganosiloxane compositions containing organosiloxane graft copolymers
FI73450C (en) ANVAENDNING AV 2,4-DIPHENYL-4-METHYLPENTEN FOR STABILIZATION OF BLANNING FOR FOERHINDRANDE AV COMPONENT FOERTID REACTION.
US4077898A (en) Iodine/phosphate ester compositions and methods of using them
DE2822819A1 (en) CATALYTICALLY STABLE POLYOL MIXTURE FOR THE MANUFACTURE OF POLYURETHANE FOAM AND ITS USE