CS273328B2 - Method of organo-mineral foamy materials production - Google Patents

Method of organo-mineral foamy materials production Download PDF

Info

Publication number
CS273328B2
CS273328B2 CS560687A CS560687A CS273328B2 CS 273328 B2 CS273328 B2 CS 273328B2 CS 560687 A CS560687 A CS 560687A CS 560687 A CS560687 A CS 560687A CS 273328 B2 CS273328 B2 CS 273328B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
polyether block
block copolymer
polyisocyanate
alkali metal
reaction
Prior art date
Application number
CS560687A
Other languages
English (en)
Other versions
CS560687A2 (en
Inventor
Harald Bode
Original Assignee
Willich F Berg Bautechnik
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 Willich F Berg Bautechnik filed Critical Willich F Berg Bautechnik
Publication of CS560687A2 publication Critical patent/CS560687A2/cs
Publication of CS273328B2 publication Critical patent/CS273328B2/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/02—Polysilicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/38—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/3893—Low-molecular-weight compounds having heteroatoms other than oxygen containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/40—Compounds containing silicon, titanium or zirconium or other organo-metallic compounds; Organo-clays; Organo-inorganic complexes
    • C04B24/42—Organo-silicon compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • C04B28/26—Silicates of the alkali metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0041—Foam properties having specified density
    • C08G2110/005—< 50kg/m3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0041—Foam properties having specified density
    • C08G2110/0058—≥50 and <150kg/m3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0083—Foam properties prepared using water as the sole blowing agent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu výroby organo-minerálních pěnových hmot reakcí polyisokyanátů a vodných roztoků křemičitanů alkalických kovů (vodního skla) bez přísady fyzikálních nadouvadel (zpěňovacích prostředků),
Z DE-A 24 60 834 je známa nehořlavá’ organo-minerální pěnová hmota, která sestává v podstatě z reakčního produktu vodního.skla a sloučeniny obsahující'alespoň dvě isokyanátové skupiny, jakož i způsob její výroby. Při tomto postupu se roztok vodního skla nechá reagovat se sloučeninou obsahující, alespoň dvě isokyanátové skupiny v přítomnosti jednoho nebo několika katalyzátorů a jedné nebo několika těkavých látek ve funkci nadouvadla. Jako katalyzátory se používají aminy a aminoalkoholy, které jsou známé z chemie polyurethanů, jako urychlovače reakce, přičemž se výhodně používá 2,4,6-tris-(dimethylaminomethyl)fenolu. Těkavé látky, které slouží jako fyzikální nadouvadla jsou kapalinami, které se v průběhu reakce vodního skla s isokyanátem odpařují v důsledku zahřívání, ke kterému dochází při této reakci. Jako příklady takových látek lze uvést monofluortrichlormethan, dichlordifluormethan a trichlortrifluorethan.
Při postupu, který je znám z DE-A 24 60 834, se mohou přimíchávat jako další přísady silikonové oleje na bázi polysiloxanů k úpravě struktury pórů, dále pak povrchově aktivní látky, které mohou současně sloužit jako stabilizátory pěny, jakož i přísady k nehořlavé úpravě.
Při známém postupu se za účelem výroby pěnových hmot s nižší hustotou (menší než 100 kg/m3) přidávají záměrně nadouvadla, tj. halogenalkany, jako trichlortrifluormethan, které v podstatě způsobují zpěnění reakční směsi. Oxid uhličitý, vznikající při reakci polyisokyanátu a vodního skla při úpravě vhodného poměru skupin NCO/Me2O (>2) uniká při známém postupu nekontrolované a je tudíž pro vytváření pěny k disposici jen v nevýznamné míře nebo není k disposici vůbec (Me ve-sloučenině vzorce Me20 znamená atom alkalického kovu).
Použití halogenalkanů jako fyzikálního nadouvadla, které, je nutné při známém postupu, je z hlediska ochrany životního prostředí nežádoucí. Existuje tudíž požadavek na postup výroby organo-minerálních pěnových hmot (směsí organo-minerálních pěnových materiálů) , který by bylo možno provádět bez použití zvláště pro tento účel přidávaných nadouvadel.
Okolem vynálezu bylo tudíž vypracovat způsob výroby organo-minerálních pěnových hmot, který by bez použití přidávaných fyzikálních nadouvadel vedl k pěnovým organomirterálním hmotám s definovanou a reprodukovatelnou hustotou. Tento úkol byl vyřešen překvapivým zjištěním, které spočívá v tom, že vhodným složením reakční směsi za přídavku určitých hydrofohních blokových kopolymerů polysiloxanů a polyetherů je možné využít oxid uhličitý, vznikající reakcí isokyanátových skupin a vody pro regulovatelné zpěňování za výroby pěnových hmot.
Předmětem vynálezu je tudíž způsob výroby organominerálních pěnových hmot reakcí polyisokyanátu s roztokem křemičitanů alkalického kovu v přítomnosti katalyzátoru, který spočívá v tom, že se reakce provádí při molárním poměru NCO-skupin v polyisokyanátu ke skupinám Me2O ve vodním skle větším než »2 v přítomnosti hydrofobního polysiloxanpolyetherového blokového kopolymerů obecného vzorce I ?H3 (H3C)3SÍO~
- Si-Q.
CH,
CH,
I
Si-O(CH. )I 2 J sí(ch3)3 (I)» ve kterém
P znamená skupinu obecného vzorce
-(c2H4°)x (c3H6)y-R, :
přičemž
R znamená atom vodíku nebo alkylovou skupinu a n, m, x, a y znamenají celá čísla, která udávají příslušný polymerizační stupeň, přičemž polysiloxanový blok je spojen s polyetherovým blokem nehydrolyzovatelnou vazbou Sic a podíl ethylenoxidových jednotek v polyetherovém bloku činí 30 až 80 %.
S překvapením bylo zjištěno, že oxid uhličitý, který vzniká při reakci isokyanátových skupin s vodou, je možno kontrolovaným způsobem využít ke zpěňování reakčni směsi, jestliže se k reakčni směsi přidá hydrofobní polysiloxan-polyetherový blokový kopolymer. Tyto látky způsobují vedle zlepšení emulgačního účinku žádoucí nukleační efekt při vzniku plynu, jakož i stabilizaci vzniklé pěnové hmoty. Přídavek tohoto blokového kopolyméru vede tudíž k reprodukovatelně definovaným konečným produktům, tj. k organo-minerálním pěnovým hmotám se špatnou hořlavosti. Přídavkem polysiloxan-polyetherových blokových kopolymerů se během reakce isokyanátových skupin s vodním sklem podporuje vznik oxidu uhličitého a současně se zamezuje rychlému a nekontrolovanému unikání plynu z reakčni hmoty.
Změnou množství přidávaného hydrofobniho polysiloxan-polyetherového blokového kopolymeru lze záměrně regulovat hustotu konečných produktů. Předpokladem pro průběh reakce v požadovaném smyslu podle vynálezu je dodržování molárního poměru isokyanátových skupin ke složce Me2O ve vodním sklu, který je větší než 2, a tím je k disposici dostatečné množství isokyanátových skupin k reakci s vodou za vzniku oxidu uhličitého.
Nutnými složkami reakčni směsi k výrobě organo-minerálních pěnových hmot s kontrolovanou hustotou postupem podle vynálezu jsou roztok vodního skla, polyisokyanát, katalyzátor a hydrofobní polysiloxan-polyetherový blokový kopolymer. K výrobě organo-minerálních pěnových hmot podle vynálezu se mohou používat vodné roztoky křemičitanů alkalických kovů, které se v této oblasti používají obvyklým způsobem, například roztoky vodního skla, které jsou popsány v ΕΡ-Β-579 a v DE-A 24 60 834. Pro snadnou dostupnost, nízkou viskozitu a nízkou cenu jsou výhodná sodná vodní skla.
Výhodně se používá sodných vodních,skel s poměrně vysokým obsahem pevné látky 28 až 60 % hmotnostních, zejména s obsahem asi 40 až 60 % hmotnostních anorganických pevných látek.
Molární poměr SiO2 ku Na20 se výhodně pohybuje v rozmezí od 2,0 do 4,0, zejména od 2,0 do 3,2.
Jestliže se používá draselných vodních skel, pak molární poměr SiO2 ku KjO se pohyCS 273328 B2 buje v rozmezí od 2,8 do 4,1, výhodně od .2,8 do 3,4. Obsah pevné látky v draselném vodním sklu se pohybuje od 28 do 45 % hmotnostních, výhodně od 35 do 45 % hmotnostních.
Jako isokyanátové složky přicházejí v úvahu alifatické, cykloalifatické, aralifatické, aromatické a heterocyklické polyisokyanáty. Používat se mohou také destilačni zbytky obsahující isokyanátové skupiny, které vznikají při technické výrobě isokyanátů.
Vhodné jsou například sloučeniny uvedené v EP-B 579 a v DE-A 24 60 834. Vhodnými jsou dále také meziprodukty isokyanátů známé z výroby polyurethanů a popsané v DE-A 24 60 834.
Z praktických důvodů se výhodně používá technicky snadno dostupných polyisokyanátů, například 2,3- a 2,6-toluylendiisokyanátu, jakož i libovolných směsí těchto isomerů (TDI), polyfenyl-polymethylen-polyisokyanátů tak, jak se vyrábějí kondenzací anilinu s formaldehydem a následující fosgenací (surový MDI), jakož i polyisokyanátů, které obsahuji karbodiimidové skupiny, urethanóvé skupiny, allofanátové skupiny, isokyanuráto♦ vé skupiny, ureidoskupiny nebo zbytky biuretu (modifikované polyisokyanáty). Zvláště výhodným je surový MDI s obsahem NCO 28 až 32,5 %.
Třetí složkou nutnou pro výrobu organo-minerálních pěnových hmot postupem podle vynálezu je katalyzátor. Pro tyto účely přicházejí v úvahu katalyzátory, které jsou známé z chemie polyurethanů.
Jako příklady vhodných katalyzátorů je možno uvést: terciární aminy, jako triethylamin, tributylamin, N-methylmorfolin, N-ethylmorfolin, N-kokomorfolin, Ν,Ν,Ν',Ν'-tetramethylethylendiamin, 1,4-diazabicyklo-(2,2,2)oktan, N-methyi-N1-dimethylaminoethylpiperazin, Ν,Ν-dimethylbenzylamin, bis-(Ν,Ν-Siethylaminoethyl)adipát, Ν,Ν-diethylbenzylamin, pentamethyldiethylentriamin, Ν,Ν-dimethylcyklohexylamin, Ν,Ν,Ν',N'-tetramethyl-I,3-butandiamin, N,N-dimethyl-beta-fenylethylamin, 1,2-dimethylimidazol, 2-methylimidazol a hexahydrotriazové deriváty; silaaminy s vazbami uhlík-křemík, jak se popisují například v německém patentovém spisu 1 229 290, například 2,2,4-trimethyl-2-silamorfolin a 1,3-diethylaminomethyltetramethyldisiloxan; dusíkaté báze, jako tetraalkylamoniumhydroxidy; hydroxidy alkalických kovů, jako hydroxid sodný; fenoxidy alkalických kovů jako fenoxid sodný nebo alkoxidy alkalických kovů jako methoxid sodný; organokovové sloučeniny, zejména organické sloučeniny cínu, výhodně cínaté soli karboxylových kuyselin, jako octan cínatý, cinatou sůl oktanové kyseliny, cínatou sůl ethylhexanové kyseliny a cínatou sůl laurové kyseliny, jakož i dialkyloínaté soli karboxylových kyselin, jako dibutylcindiacetát, dibutylcíndilaurát, dibutylcínmaleát nebo dioktylcíndiacetát;
dále katalyzátory,které katalyzují adiční reakce nebo/a polymerizaci, popřípadě trimerizaci isokyanátů, jako 2,4,6-tris-(dimethylaminomethyl)fenol.
Výhodně používanými katalyzátory při postupu podle vynálezu jsou 2,4,6-tris-(dimethylaminomethyl)fenol, dimethylcyklohexylamin a tetramethylhexamethylendiamin.
Katalyzátor se používá při postupu podle vynálezu obvykle v množství od asi 0,001 do 10 % hmotnostních, výhodně od 0,3 do 4,0 % hmotnostního, vztaženo na množství isokyanátu.
Čtvrtou složkou potřebnou pro výrobu organo-minerálních pěnových hmot postupem podle vynálezu je hydrofobní polysiloxan-polyetherový blokový kopolymer. Polysiloxan-polyetherový blokový kopolymer odpovídá obecnému vzorci I >
«Ϊ
sí(ch3)3 (I) ve kterém
P znamená skupinu vzorce
-(C2H4O)x(C3H6O)y-R' přičemž
R znamená atom vodíku nebo alkylovou skupinu, výhodně s,1 až 4 atomy uhlíku a ' n, m, x, a y znamenají celá čísla, která udávají stupeň polymerizace.
Polysiloxan-polyetherové blokové kopolymery obecného vzorce I a jejich použití jako stabilizátorů při výrobě tvrdých polyurethanových pěnových hmot je známé (srov. H. J. Kollmerier a spolupr., Goldschmidt informiert, č. 58, 1983) (informační list firmy Goldschmidt). Při výrobě polyurethanových pěnových hmot se tyto blokové kopolymery používají společně s nadouvadly.
Ke spojení siloxanového bloku s polyetherovým blokem dochází v případě blokového kopolymeru, který se používá při postupu podle vynálezu, nehydrolyzovatelnou vazbou Si-C. Charakteristický je dále poměr ethylenoxidu ku propylenoxidovým jednotkám v polyetherové části. Podíl ethylenoxidových skupin Činí 30 až 80 %, výhodně 50 až 75 %. Koncovou skupinou polyetherového bloku je atom vodíku.nebo alkoxyskupina, přičemž výhodná je alkoxyskupina vzhledem k její stabilitě v isokyanátech.
Blokový kopolymer polysiloxan-polyether, který se používá při postupu podle vynálezu, je hydrofobním polymerem, přičemž mírou hydrofobního charakteru je bod zákalu 4 % vodného roztoku. Blokové kopolymery vhodné pro postup podle vynálezu mají teplotu zákalu nejvýše 60 'c. Teplota zákalu závisí na obsahu ethylenoxidových jednotek v polyetherovém bloku.
Při výrobě organo-minerálních pěnových hmot není při postupu podle vynálezu potřebný přídave fyzikálních nadouvadel k reakční směsi. Tím lze zamezit ekologicky závadnému používání halogenalkanů k výrobě pěnových hmot.
Podle požadovaných vlastnosti organo-minerálních pěnových hmot se mohou do reakční směsi zapracovávat ještě další přísady. K těm náleží například látky vytvářející zárodečná jádra, tj. jemně dispergované pevné látky, jako oxid křemičitý nebo oxid hlinitý, popřípadě společně se zinečnatou solí kyseliny stearové, nebo amorfní kyseliny křemičité nebo křemičitany kovů. Jako látka, která vytváří zárodečná jádra, je výhodný oxid křemičitý vznikající z koloidního roztoku vodního skla.
Dále se mohou k reakční směsi přidávat organické sloučeniny, které obsahují zbytky reaktivní vůči isokyanátovým skupinám, zejména atomy vodíku. Jako příklady těchto látek lze uvést polyalkoholy (polyoly), jako polyestery polyolů a polyethery polyolů, jakož i fosfonáty, jako například tri-beta-chlorethyl- nebo -isopropylfosfonát, terciární aminy s aktivními atomy vodíku, jako triethanolamin, triisopropanolamin, N-methyldiethanolamin, N-ethyl-diethanolamin, Ν,Ν-dimethylethanolamin, jakož i reakční produkty s alkylenoxidy, jako s propylenoxidem nebo/a ethylenoxidem (tyto látky mohou současně .působit jako katalyzátor) .
Ke snížení hořlavosti organo-minerálních pěnových hmot se mohou při postupu podle vynálezu přidávat k reakční směsi látky inhibující hořeni. Pro tento účel se hodí látky inhibující nebo zpomalující hoření známé v chemii plastických hmot, jako jsou fosfáty a boráty. Množství látek inhibujících hoření se může pohybovat v rozmezí od 2 do 30 % hmotnostních, vztaženo na isokyanátovou složku.
Přísada inhibující hořlavost slouží pří strojním zpracování reakčních složek také k úpravě určitých poměrů NCQ : Me20.
K reakční směsi se mohou dále přidávat přísady a plnidla, které způsobují zpevnění produktů z pěnových hmot. Jako příklady vhodných plnidel lze uvést diatomit, hydrát oxidu hlinitého, křemičitan hořečnatý, práškový asbest, křídu, azbestová vlákna a skleněná vlákna. Množství přidávaných plnidel se především řídí viskozitou směsi.Ta se pohybuje výhodně v rozmezí od 0,1 do 30 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost použitého roztoku vodního skla. K reakční směsi se mohou popřípadě přidávat dále pigmenty nebo barviva.
Za účelem výroby organo-minerálních pěnových hmot postupem podle vynálezu se připraví výhodně nejdříve dvě složky A a B. Složka A sestává z roztoku vodního skla a obsahuje katalyzátor, jakož i popřípadě jako přísady organické sloučeniny s atomy vodíku, které jsou aktivní vůči isokyanátovým skupinám, jako polyol, jakož i přísady zamezující hoření, plnidla a barviva. Ke složce A se může přidávat ke snížení viskozity popřípadě voda, která slouží také jako reakční složka pro vznik oxidu uhličitého.
Složka B sestává z polyisokyanátu a blokového kopolymerů polysiloxanu a polyetheru. Také složka B může obsahovat přísady a plnidla, které jsou snášenlivé s uvedenými základními složkami, jakož i další z uvedených přísad, jako například přísady inhibující hoření, jako tris-beta-chlorpropylfosfát nebo prostředek pro nehořlavou úpravu odolný vůči hydrolýze na bázi fosforu a halogenů.
Za účelem přípravy organo-minerálních pěnových hmot postupem podle vynálezu se pečlivě smísí složky A a B. Doba iniciace získané směsi se pohybuje obecně mezi 5 a více než 100 sekundami a lze ji podle přání regulovat, složky nebo směs se mohou popřípadě zahřát nebo ochladit, aby se doba iniciace přizpůsobila daným požadavkům.
Jestliže se směs takového složeni upraví tak, aby molární poměr skupin NCO ku skupinám Me20 ve vodním sklu byl větší než 2 a výhodně byl v rozmezí od asi 2,5 do 5, je možné zabránit přídavkem polysiloxan-polyetherového blokového kopolymerů obecného vzorce I nekontrolovanému unikání oxidu uhličitého, který v nadbytku vzniká při reakci, z reakční směsi a využít tohoto oxidu uhličitého ke kontrolovanému zpěňování směsi a k řízené, reprodukovatelné tvorbě pěny. Pro tento účel se musí polysiloxan-polyetherový blokový kopolymér používat v množství 3'až 50, výhodně 7 až 45 a zvláště výhodně 10 až 40 hmotnostních dílů na 100 dílů hmotnostních skupin NCO.
Organo-minerální pěnové hmoty se z.vláště nízkou hustotou lze získat podle výhodného provedení tím, jestliže se k reakční směsi přidají polymerni fosfáty. K získání organo-minerálního pěnového materiálu s předem určenou hustotou při tomto provedení postupu podle vynálezu postačí překvapivě menší množství polysiloxan-polyetherového blokového kopolymerů, než při provedeních, při kterých se polymerního fosfátu nepoužívá, tzn., že od přídavku části zmíněného kopolymerů lze upustit. Polymerni fosfát se přidává k reakční hmotě v množství od 20 do 150 dílů hmotnostních, vztaženo na hmotnost 100 dílů NCOCS 273328 B2
-skupin, zejména v množství od 60 do 120 dílů hmotnostních. Jako příklady výhodných polymerních fosfátů lze uvést kaliumtripolyfosfát vzorce KgPgO^Q s obsahem PgOg 48% a 0 pH 9,5. .
Pěnové hmoty získané za přídavku polymerního fosfátu jsou jemně porézní, mají překvapivě vysokou pevnost a jsou podobné polyurethanovým pěnovým hmotám.
Organů-minerální pěnové hmoty podle vynálezu se liší od známých pěnových hmot, například od pěnových hmot získaných podle DE-A-2 460 834 tím, že obsahují jednotky odvozené od polysiloxan-polyetherových blokových kopolymerů vzorce I v množství alespoň 2 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost pěnového materiálu (celkové množství pevných látek, odvozených od polyisokyanátů, vodního skla, katalyzátoru a blokového kopolyméru), a dále tím, že neobsahují zbytky zpěňovaoích prostředků (halogenalkanů).
Obsah pěnových stabilizátorů ve známých hmotách činí na rozdíl od toho většinou kolem 1 %. Horní mez obsahu jednotek odvožených od blokového kopolyméru není v pěnových hmotách podle vynálezu kritickou podmínkou; z hlediska ekonomického a technického nemá být tento obsah výhodně vyšší než 10 % hmotnostních, protože větší množství blokového kopolyméru se stěží používají při způsobu přípravy pěnových hmot.
Vynález blíže objasňují následující příklady, které však jeho rozsah v žádném směru neomezují.
Přiklaď 1
Složka A u
126,76 g sodného vodního skla; 45 % pevných látek; mol SiOg/mol NagO = 2,84;
3,43 g 2,4,6-tris-(dimethylaminomethyl)fenolu (katalyzátor)
22,81 g vody / t
Složka B
110,7 g surového MDI; obsah NCO 30,5 %
12,3 g polysiloxanpolyetherového blokového kopolyméru s koncovými O-methylovými skupinami (Tegostab B8407, výrobek f£rmy Goldschmidt, NSR)
Obě složky (mol NCO/NagO = 3,27) se důkladně smísí michadlem v průběhu 15 sekund při teplotě místnosti. Vznikne lehká pěnová hmota s hustotou 59 kg m-2.
Příklad 2
Složka A
110,60 g vodního skla jako v příkladu 1 2,50. g katalyzátoru jako v přikladu 1.
52,48 g vody *
Složka B
124,00 g surového MDI jako v přikladu 1
11,23 g polysiloxan-polyetherového blokového kopolyméru s koncovými O-butylovými skupinami (Tegostab B 2219, výrobek firmy Goldschmidt).
Složky (mol NCO/NagO = 4,20) se zpracují jako v příkladu 1. Vznikne pěnová hmota s objemovou hmotností 16 kg m-3.
Příklad 3
Složka A
107,80 g draselného vodního skla; obsah pevných látek 41,1 %; poměr SiOg ·. KgO = 2,87
2,20 g katalyzátoru jako v příkladu 1 22,00 g vody
Složka B
109,04 g surového MDI jako v příkladu 1
6,96 g blokového kopolyméru jako v příkladu 1
Složky se zpracují jako v příkladu 1. Vznikne pěnová hmota s objemovou hmotností 35 kg m-3.
Příklad 4
Složka A
112,13 g sodného vodního skla 47/78; obsah pevných látek 43,3 %; poměr SiO2 ; Na20 = = 2,69
2,29 g katalyzátoru jako v příkladu 1 22,88 g vody
Složka B
109,04 g surového MDI jako v příkladu 1
6,96 g blokového kopolyméru jako v příkladu 1
Složky se zpracují jako v příkladu 1. Vznikne pěnová hmota s objemovou hmotností 27 kg m”3.
Příklad 5
Složka A
126,10 g sodného vodního skla 48/50 2,87 g katalyzátoru jako v příkladu 1
54.33 g vody Složka B
124,0 g surového MDI jako v příkladu 1
4,3 g blokového kopolyméru jako v příkladu 1
Složky se zpracují jako v příkladu 1. Vznikne pěnová hmota s objemovou hmotností 63 kg m-3.
Příklad 6
Opakuje se postup podle příkladu 5 s tím, že se ke složce B přidá 5,3 g blokového kopolyméru z příkladu 1. Získá se pěnová hmota s objemovou hmotností 46 kg m ~3.
Příklad 7
Opakuje se příklad 5 s tou změnou, že se ke složce B přidá 9,3 g blokového kopolymeru z příkladu 1. Vznikne pěna s objemovou hmotností 33 kg m-3.
Příklad 8
Složka A
88.33 g sodného vodního skla 48/50 2,69 katalyzátoru jako v příkladu 1
33,68 g vody Složka B
94,00 g surového MDI jako v příkladu 1
G,00 ij blokového kopGlymoru jako v příkladu 1 20,00 g prostředku k nehořlavé úpravě na bázi fosforu a halogenu (Fyrol 2XC20, výrobek firmy Stauffer Chemicals)
Složky (mol NC0/Na,0 = 3,58 se zpracují jako v příkladu 1. Získá se pěnová hmota
- 2 -3 s jemnými póry s objemovou hmotností 26 kg m
Příklad 9
Složka A
64,8 g sodného vodního skla 48/50 0,5 g tetramethylhexamethylendiaminu
22.2 g vody
Složka B
57,34 g surového MDI jako v příkladu 1 3,66 g blokového kopolymeru jako v příkladu 1
Složky se zpracují jako v příkladu 1. Získá se pěnová hmota s objemovou hmotností 82 kg m3.
P ř· í k 1 a d 10
Opakuje se příklad 1 s tou změnou, že se použije 118,8 g surového MDI a 13,2 g blokového kopolymeru (NCO/Na-O = 3,51). Získá se pěnová hmota s objemovou hmotností -3 z kg m
Příklad 11
Složka A
33.3 g sodného vodního skla; obsah pevné látky 54,5 %; mol SiOg/mol Na^O = 2,09 26,7 g vody
22,0 g kaliumtripolyfosfátu
8,0 g natriumpolyfosfátu (pH 8,6 při 1. %; obsah P2°5 as^ ®°'5
2,5 g katalyzátoru jako v příkladu 1.
Složka B
95,0 g surového MDI jako v příkladu 1 5,0 g blokového kopolymeru jako v příkladu 1
Složky se zpracují jako v příkladu 1. Získá se pevný pěnový materiál s jemnými póry a s objemovou hmotností 27 kg/m3.
Příklad 12
Složka A
22,0 g sodného vodního skla jako v příkladu 1 70,0 g kaliumtripolyfosfátu; 50 % roztok
2,5 g katalyzátoru jako v příkladu 1
1,0 g Tritonu BG 10 (neionogenni tensid 35 % ve vodě; výrobek firmy Rohm and Haas). Složka B
95,0 g surového MDI jako v příkladu 1 5,0 g blokového kopolymeru jako v příkladu 1
Složky se zpracují jako v příkladu 1. Získá se pevná, jemně porézní pěnová hmota s objemovou hmotností 20 kg/m3.
Příklad 13 ·
Složka A
30,0 g sodného vodního skla jako v příkladu 1 40,0 g kaliumtripolyfosfátu; 50 % roztok
1,0 g tensidu jako v příkladu 12
2,5 g katalyzátoru jako v příkladu 1
Složka B
95,0 g surového MDI jako v příkladu 1 5,0 g blokového kopolyméru jako v příkladu 1
Složky se zpracují jako v příkladu 1, Získá se pěnová hmota s objemovou hmotností 15 kg/m3.

Claims (8)

  1. PŘEDMĚT VYNALEZU
    1. Způsob výroby organo-minerálních pěnových hmot reakci polyísokyanátu s roztokem křemičitanů alkalických kovů v přítomnosti katalyzátoru, vyznačující se tím, že se reakce provádí při molárnim poměru NCO-skupin v polyísokyanátu ku Me2O-skupinám, kde Me je alkalický kov, v roztoku křemičitanu alkalického kovu větším· než 2 v přítomnosti hydrofobního polysiloxan-polyetherového blokového kopolyméru obecného vzorce I (ch3)3sío CH3
    I •Si - 0
    Λ Ja
    Γ3
    -si - o 4-sí(cií,)o
    I [0¾ (Di ve kterém
    P znamená skupinu obecného vzorce
    -{C2H4O)x(C3H6O)y-R, přičemž
    R znamená atom vodíku nebo alkylovou skupinu, a n, m, x a y znamenají celá čísla vyjadřující polymerizační stupeň, a přičemž polysiloxanový blok je vázán s polyetherovým blokem nehydrolyzovatelnou vazbou Si—C, a podíl ethylenoxidových jednotek v polyetherovém bloku činí 30 až 80 %.
  2. 2, Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se používá polyisokyanátů a roztoku křemičitanu alkalického kovu v takových množstvích, aby molární poměr NCO ku Me20 byl v rozmezí od 2,5 do 5.
  3. 3. Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, Se se používá pqlysiloxan-polyetherového blokového kopolyméru obecného vzorce I v množství od 3 do 40 dílů hmotnostních na , 100 dílů hmotnostních NCO-skupin v polyisokyanátu.
  4. 4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že se jako katalyzátoru používá 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)fenolu, dimethylcyklohexylaminu nebo tetramethylhexamethylendiaminu,
  5. 5. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se používá hydrofobního polysiloxan-polyetherového blokového kopolyméru, který má ve 4 % vodném roztoku teplotu zákalu nejvýše ,60 *C.
  6. 6. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že reakce polyisokyanátu s roztokem křemičitanu alkalického kovu se provádí v přítomnosti polymerniho fosfátu.
  7. 7. Způsob podle bodu 6, vyznačující se tím, že se jako polymerniho fosfátu používá kaliumtripolyfosfátu.
  8. 8. Způsob podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že se reakce provádí bez přídavku fyzikálního zpšňovacího činidla.
CS560687A 1986-07-25 1987-07-24 Method of organo-mineral foamy materials production CS273328B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863625278 DE3625278A1 (de) 1986-07-25 1986-07-25 Verfahren zur herstellung von anorganisch-organischen schaumstoffen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS560687A2 CS560687A2 (en) 1990-07-12
CS273328B2 true CS273328B2 (en) 1991-03-12

Family

ID=6306019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS560687A CS273328B2 (en) 1986-07-25 1987-07-24 Method of organo-mineral foamy materials production

Country Status (20)

Country Link
US (1) US4920155A (cs)
EP (1) EP0255064B1 (cs)
JP (1) JPS6341524A (cs)
KR (1) KR910004044B1 (cs)
CN (1) CN1019398B (cs)
AT (1) ATE74580T1 (cs)
AU (1) AU588474B2 (cs)
BG (1) BG50935A3 (cs)
CA (1) CA1292342C (cs)
CS (1) CS273328B2 (cs)
DD (1) DD261367A5 (cs)
DE (2) DE3625278A1 (cs)
ES (1) ES2032409T3 (cs)
GR (1) GR3004422T3 (cs)
HU (1) HU199527B (cs)
IN (1) IN169784B (cs)
PL (1) PL148916B1 (cs)
RU (1) RU1797613C (cs)
UA (1) UA19769A (cs)
ZA (1) ZA875454B (cs)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0794639B2 (ja) * 1991-06-06 1995-10-11 ナイトアルコン株式会社 発泡ポリウレタン樹脂塗料組成物
PL366306A1 (en) 2000-08-16 2005-01-24 Huntsman Petrochemical Corporation Alkali silicate-polyisocyanate composites
CN100355852C (zh) * 2003-05-15 2007-12-19 亨茨曼国际有限公司 用于夹心板的多异氰酸酯基粘合剂配料
CN103113080A (zh) * 2013-02-06 2013-05-22 山西誉邦新动力科技有限公司 一种矿用水玻璃加固堵水材料的制备方法
CN103113079A (zh) * 2013-02-06 2013-05-22 山西誉邦新动力科技有限公司 一种矿用水玻璃加固堵水材料
CN103724581B (zh) * 2013-12-30 2016-03-16 辽宁工程技术大学 一种用于煤矿井下的聚氨酯瓦斯封孔材料及其制备方法
CN105131241A (zh) * 2015-08-04 2015-12-09 华侨大学 聚氨酯-聚醚-聚硅三元共聚物亲水材料及其合成方法
US10900592B2 (en) 2016-10-25 2021-01-26 Minova International Limited Sprayable and pumpable urea silicate foam for pipe pillows, trench breakers and civil construction applications
CN113214635B (zh) * 2021-04-28 2022-08-30 汾阳市绿健塑胶材料制造有限公司 一种硅酸盐/异氰酸酯复合聚氨酯塑胶跑道材料及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1229290B (de) * 1965-04-21 1966-11-24 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen
US3629308A (en) * 1966-07-25 1971-12-21 Union Carbide Corp Siloxane-oxyalkylene block copolymers
DE2227147C3 (de) * 1972-06-03 1979-10-18 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Als kolloides Xerosol vorliegendes homogenes anorganisch-organisches Ionomer-Polykieselsäure-gel-Verbundmaterial
US4142030A (en) * 1973-11-30 1979-02-27 Bayer Aktiengesellschaft Inorganic-organic plastic
DE2359609C2 (de) * 1973-11-30 1983-09-29 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von Xerosol-Kunststoffen
DE2460834C2 (de) * 1974-12-21 1987-04-16 Chemie-Anlagenbau Bischofsheim GmbH, 4500 Osnabrück Verfahren zur Herstellung von Organomineralschäumen
DE2559255C2 (de) * 1975-12-31 1985-03-28 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung anorganisch-organischer Kunststoffe
DE2734691A1 (de) * 1977-08-02 1979-02-08 Bayer Ag Verfahren zur herstellung anorganisch-organischer kunststoffe
JPS61257A (ja) * 1984-06-12 1986-01-06 Takeda Chem Ind Ltd 揺変性ポリウレタン樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
AU7608987A (en) 1988-02-11
DE3625278C2 (cs) 1989-05-03
GR3004422T3 (cs) 1993-03-31
EP0255064B1 (de) 1992-04-08
ZA875454B (en) 1988-03-30
ATE74580T1 (de) 1992-04-15
KR880001723A (ko) 1988-04-26
CA1292342C (en) 1991-11-19
CN1031543A (zh) 1989-03-08
UA19769A (uk) 1997-12-25
CS560687A2 (en) 1990-07-12
AU588474B2 (en) 1989-09-14
PL267001A1 (en) 1988-09-15
HU199527B (en) 1990-02-28
EP0255064A3 (en) 1989-05-24
IN169784B (cs) 1991-12-21
JPH0465089B2 (cs) 1992-10-19
PL148916B1 (en) 1989-12-30
DE3625278A1 (de) 1988-01-28
JPS6341524A (ja) 1988-02-22
ES2032409T3 (es) 1993-02-16
DE3778083D1 (de) 1992-05-14
RU1797613C (ru) 1993-02-23
BG50935A3 (bg) 1992-12-15
CN1019398B (zh) 1992-12-09
US4920155A (en) 1990-04-24
HUT47141A (en) 1989-01-30
EP0255064A2 (de) 1988-02-03
DD261367A5 (de) 1988-10-26
KR910004044B1 (ko) 1991-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101884023B1 (ko) 경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트 발포체용 실리콘 안정화제
AU723476B2 (en) Open celled cellular polyurethane products
US8889754B2 (en) Polymer foam and foam articles for fire protection
CA1169200A (en) Use of organosiloxane compositions as foam stabilizers in flexible polyester polyurethane foam
US5852065A (en) Low emission, cell opening surfactants for polyurethane flexible and rigid foams
JPH0420924B2 (cs)
KR20010042355A (ko) 경질 폴리우레탄 발포체의 제조
US5585412A (en) Process for preparing flexible CFC-free polyurethane foams using an encapsulated blowing agent
NL8100708A (nl) Met polymeer gemodificeerde polyolen, die bruikbaar zijn bij de polyurethan-bereiding.
KR100544935B1 (ko) 경질 및 연질 폴리우레탄 발포체의 제조 방법
CS273328B2 (en) Method of organo-mineral foamy materials production
US4529743A (en) Process for the production of rigid polyurethane foams
JP2001139655A (ja) ポリウレタンフォームの製造方法
US4699932A (en) Halogenated-hydrocarbon blown, open-cell, polyurethane foam and a composition and method for the fabrication thereof
EP0605105B1 (en) Process for rigid foams
WO1999022682A1 (en) Integral skin foams
JPH01259021A (ja) ヘキサヒドロ―ｓ―トリアジン触媒を使用して軟質ポリウレタンフォームを製造する方法
US5741827A (en) Production of flame-resistant flexible polyurethane foams
US5328938A (en) On-site generation of polyurethane foam using an HCFC as a sole blowing agent
NZ204401A (en) Rigid urethane-modified isocyanurate foams
US5137934A (en) Alkylene oxide adducts and polyurethane foams prepared therefrom
US5885479A (en) Production of flame-resistant flexible polyurethane foams
US5112878A (en) Catalysts for extending the shelf life of formulations for producing rigid polyurethane foams
FI103281B (fi) Menetelmä muotokappaleiden valmistamiseksi polyuretaanivaahtoaineista ja tällä menetelmällä saadut muotokappaleet
CN102844347A (zh) 含硅酮的聚异氰脲酸酯泡沫

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20040724