CZ163599A3 - Způsob výroby pružných polyurethanových pěn - Google Patents

Způsob výroby pružných polyurethanových pěn Download PDF

Info

Publication number
CZ163599A3
CZ163599A3 CZ991635A CZ163599A CZ163599A3 CZ 163599 A3 CZ163599 A3 CZ 163599A3 CZ 991635 A CZ991635 A CZ 991635A CZ 163599 A CZ163599 A CZ 163599A CZ 163599 A3 CZ163599 A3 CZ 163599A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
foam
weight
isocyanate
foams
compound
Prior art date
Application number
CZ991635A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Willem Leenslag
Original Assignee
Huntsman Ici Chemicals, Llc
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 Huntsman Ici Chemicals, Llc filed Critical Huntsman Ici Chemicals, Llc
Publication of CZ163599A3 publication Critical patent/CZ163599A3/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
    • 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
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/36—After-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/56—After-treatment of articles, e.g. for altering the shape
    • B29C44/5627—After-treatment of articles, e.g. for altering the shape by mechanical deformation, e.g. crushing, embossing, stretching
    • B29C44/5636—After-treatment of articles, e.g. for altering the shape by mechanical deformation, e.g. crushing, embossing, stretching with the addition of heat
    • 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
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/6505—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen the low-molecular compounds being compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • 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
    • C08G18/82—Post-polymerisation treatment
    • 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
    • C08G2110/0008—Foam properties flexible
    • 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
    • C08G2110/0025—Foam properties rigid
    • 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
    • C08G2110/0083—Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

(57) Anotace:
Způsob výroby pružné polyurethanové pěny, při kterém se uvede v reakci polyisokyanát a dva odlišné polyoly za podmínek pro tvorbu tuhé pěny a takto získaná tuhá pěna se stlačí, načež se takto získaná pružná pěna vystaví tepelnému zpracování. Získají se pružné pěny, které nemají významnější přechod pryžsklo v teplotním rozmezí -100 ÉC do +25 ÉC.
CZ 1635-99 A3
• · ·· ··· • · · · 99 ··
176975/HK
Způsob výroby pružných polyurethanových pěn
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby pružných polyurethanových pěn.
Dosavadní stav techniky
Konvenční pružné polyurethanové pěny jsou v široké míře známy. Takové pěny vykazují relativně vysokou odrazovou pružnost (odskok kuličky) , relativně nízký modul, relativně vysoký průhybový faktor a relativně nízkou hysterezní ztrátu. Tyto pěny dále vykazují výrazný přechod pryž-sklo při teplotě, která je nižší než okolní teplota, obecně v teplotním rozmezí -100 ° až -10°. Za tuto teplotu přechodu do skelného stavu (Tg3) při teplotách nižších než je teplota okolí jsou v takových pěnách zodpovědné obecně používané relativně vysoké molekulové hmotnosti polyethera polyesterpolyolů. Tyto polyether- a polyester polyoly jsou často uváděny jako měkké segmenty. Při teplotách nad teplotu přechodu do skelného stavu mají polyurethanové pěny své typické pružné vlastnosti až do teplot, při kterých dochází ke změkčení nebo/a roztavení od isokyanátu odvozených urethan/močovinových svazků (tvrdé domény). Tato teplota změkčení nebo/a tání (Tgh nebo/a Tmh) často koinciduje z počátkem tepelné degradace polymerních segmentů. Teplota měknutí (Tgh) nebo/a teplota tání (Tmh) pružných polyurethanových pěn je obecně vyšší než 100 °C a mnohdy dokonce přesahuje teplotu 200 °C. Při teplotě přechodu do skelného stavu (Tg3) lze pozorovat prudký pokles modulu pružných polyurethanových pěn. Mezi teplotou přechodu do skelného stavu (Tg3) a teplotou měknutí (Tgh) /teplotou tání . (Tmh) zůstává modul pružných polyurethanových pěn v podstatě konstantní se vzrůstající • · • fl · • flfl ·· ·· » · · » · flflfl
I · · « » · · 4 teplotou a při teplotě měknutí (Tgh) /teplotě tání (TM) lze opět pozorovat výrazný pokles modulu pružných polyurethanových pěn. Přítomnost teploty přechodu do skelného stavu lze stanovit určením Youngova skladovacího modulu E' při teplotách -100 °C a +25 °C dynamickou mechanickou termální analýzou (DMTA podle normy ISO/DIS 6721-5) . Pro konvenční pružné polyurethanové .pěny má poměr
E' - 100 °C _ hodnotu alespoň rovnou 25.
E' + 25 °C
Dalším znakem teploty ' přechodu do skelného stavu (Tg3) stanovené dynamickou mechanickou termální analýzou DMTA (ISO/DIS 6721-5) je skutečnost, že pro konvenční pružné polyurethanové pěny še maximální hodnota poměru
Youngův ztrátový modul E
Youngův skladovací modul E' při teplotách rostoucích od -100 °C do +25°C pohybuje v rozmezí od 0,20 do 0,80. Uvedený Youngův ztrátový modul E se měří rovněž pomocí DMTA (ISO/DIS 6721-5).
Konvenční pružné polyurethanové pěny se vyrábí reakcí polyisokyanátu a relativně vysokomolekulárního isokyanát-reaktivního polymeru, kterým je často polyesternebo polyetherpolyol, v. přítomnosti nadouvadla a za případného použití omezených množství relativně nízkomolekulárních činidel prodlužujících polymerní řetězce á zesíťovacích činidel, jakož i za případného použití přísad, jakými jsou katalyzátory, povrchově aktivní látky, činidla zpomalující hoření (zhášedla), stabilizátory antioxidační činidla. Relativně vysokomolekulární ·· ·· • · · • 9 9 99
9 9 · • 9 9 9
99 ·· II··
99
9 9 ·
9 9 ·
999 999 • · ·· isokyanát-reaktivní polymer obecně představuje frakci s nejvyšší -hmotností· polyuretanové pěny. Uvedené pružné polyurethanové pěny mohou být připraveny přímou polymerací nebo . za použití kvasí- nebo semi-předpolymerace nebo předpolymerace. Tyto pružné polyurethanové pěny mohou být tvářenými pěnami nebo polotovarovými deskovými pěnami' a mohou být použity jako polstrovací materiál při výrobě nábytku, automobilových sedadel a matrací, jako podkladové vrstvy koberců, jako hydrofilní pěna v plenách a jako balící pěna. Pružné polyurethanové pěny mohou být také použity v rámci akustických aplikací, například jako zvukové izolátoty. V dosavadním stavu techniky jsou pružné polyurethanové pěny popsány například v EP-10850, EP-22617, EP-111121, EP-296449, EP-309217, EP-309218, EP-392788 a EP-442631.
Konvenční tuhé pěny se vyrábí stejným způsobem s výjimkou spočívající v tom, že polyisokyanáty mají mnohdy vyšší isokyanátovou funkčnost, přičemž množství použitého vysokomolekulárního polyolu je nižší, zatímco množství a funkčnost zesíťovacích činidel je vyšší.
V patentovém dokumentu WO92/12197 se popisuje energii-absorbující pevná polyurethanové. pěna s otevřenými póry, která je nadouvaná vodou a která se získána reakcí polyurethanové pěnové formulace obsahující vodu, která zde působí jako nadouvadlo a otevírač pórů, ve formě, přičemž vytvrzená pěna má v tvářeném stavu hustotu asi 32 .až 72 kg/m3 a pevnost při stlačení, která zůstává konstantní od 10 do 70% průhybu pří zatížením nižším než 0,49 MPa. Tato pěna má minimální’ dopružení nebo hysterezi.
V patentovém dokumentu GB 2096616 se popisuje směrované pružná, tuhá plastická pěna s uzavřenými póry. Uvedené pěny jsou učiněny směrované pružnými, aby je bylo možné použít pro izolaci potrubí. Póry pěny by při tom měly zůstat uzavřené.
«· 9999 » 9 9 ·· 99 » · 9
Β · · ·♦ » 9 9 «
V patentovém dokumentu· US 4299883 se popisuje zvuk-absorbující materiál získaný stlačením pěny s uzavřenými póry do té míry, že pěna má po stlačení pouze 50 až 66 % její původní tloušťky. Stlačením se dosáhne roztržení pórů a pěna se stane ohebnou a pružnou. Taková pěna může nahradit plsť. Jsou zde uváděny hlavně polykarbodiimidové pěny..
• V patentovém dokumentu EP 561216 se popisuje výroba pěnových desek majících vylepšené tepelné izolační vlastnosti, přičemž pěna má anisotropní póry mající poměr dlouhé osy póru ke krátké ose pórů 1,2 až 1,6 a hustotu 15 až 45 kg/m3 a póry jsou desintegrované ve směru tloušťky desek. Uvádí se zde polystyrénové desky.
V patentovém dokumentu EP 641635 se popisuje způsob přípravy pěnových desek majících dynamickou tuhost nejvýše 10 MN/m3 stlačením degky mající hustotu 17 až 30 kg/m3 alespoň, ve dvou stupních k získání desky mající tloušťku rovnou 60 až 90 % původní tloušťky desky. Výhodně se k tomuto účelu používá polyester s uzavřenými' póry. V příkladech provedení je prokázáno,. že ‘deska po stlačení má lepší tepelné izolační vlastnosti než deska, jejíž tloušťka nebyla redukována stlačením.·
V patentovém dokumentu US 4454248 se popisuje způsob výroby pevné polyurethanové pěny, při kterém se částečně vytvrzená tuhá pěna změkčí, potom stlačí a reexpanduje a následně zcela vytvrdí.
V související patentové přihlášce PCT/EP9601594 je popsána zcela nová skupina pružných polyurethanových pěn, přičemž tyto pěny nemají výrazný přechod pryž-sklo při teplotách od -100 °C do +25 °C. Vyjádřeno v kvantitativních údajích, vykazují tyto pěny poměr E\100 o(,/E\25 oC rovný 1,3 až 15,0, výhodně 1,5 až 10 a* nejvýhodněji 1,5 až 7,5. Hodnota tangmax při teplotách od -100 °C do +25 °C je nižší než 0,2.
9999
9
9 99
9
9
999 ·· ·· • · · • · ··· • 4 9 9 · • · 9 9
99' 9 9
99
9 9 9
9 9 9
999 999 ·
'99 94
Zdánlivá jádrová hustota takových pěn může činit 4 až 30 kg/m3 a výhodně činí 4 až 20 kg/rm (měřená podle normy ISO/DIS845). Takové pěny se získají stlačením tuhé pěny.
V uvedené související patentové přihlášce je uvedeno,
I že v důsledku stlačení se může zvýšit hustota pěny. Takové zvýšení hustoty;obecně nepřesahuje hodnotu 30 %, vztaženo k hustotě pěny před stlačením. V uvedených příkladných provedeních se uvádí zvýšení hustoty o 18, 15 a 12,%.
S překvapením bylo nyní zjištěno,že vystavením uvedených pěn tepelnému zpracování následujícímu po jejich stlačení může být dosaženo dalšího omezení vzrůstu hustoty.
Podstata vynálezu .
Vynález se proto týká způsobu zpracování pružné polyurethanové pěny nemající významnější přechod do skelného stavu při teplotách mezi -100 °C a +25 °C, jehož podstata spočívá v tom, že se pěna zahřeje na' teplotu mezi 70 a 200 °C, výhodně na teplotu mezi 90 a 180 °C po dobu 0,5 minuty až 8 hodin, výhodně po dobu 1 minuty až 4 hodin.
Pružné pěny podle vynálezu rovněž vykazují poměr Ε \ιοοογ·/ε '+25oč rovný 1,3 až 15,0, výhodně 1,5 až 10 a nej výhodně ji 1,5 až 7,5. Hodnota tan5max při teplotách od
-100 °C do +25 °C je nižší než 0,2. Jádrová hustota takových pěn může činit 4 až 30 kg/m3 a výhodně 4 až 20 kg/m3 (měřená podle normy ISO 845) . Uvedeným tepelným zpracováním se omezí vzrůst hustoty způsobený stlačením, často se vzrůst hustoty způsobený stlačením omezí na méně než 10 % u pěn, které byly takto zpracovány.
V rámci vynálezu je pružnou polyurethanovou pěnou stlačená pěna mající hodnotu odskoku kuličky (měřenou podle normy ISO 8307) alespoň rovnou 40 %, výhodně alespoň rovnou 50 % a nej výhodně ji rovnou 55 až 85 % v alespoň jednom ze tří rozměrových směrů, a průhybový faktor (CLD 65/25) alespoň rovný'2,0 (měřeno podle normy ISO 3386/1).
·· tttt
Výhodně mají takové pružné pěny Youngův skladovací modul při teplotě 25 °C nejvýše rovný 500 kPa, výhodněji nejvýše rovný 350 kPa a nejvýhodněji rovný 10 až 200 kPa (Youngův skladovací modul 'je stanoven pomocí DMTA podle normy ISO/DIS 6721-5). Dále mají takové pružné pěny výhodně průhybový faktor (CLD 65/25) rovný alespoň 3,5 a nejvýhodněji rovný 4,5 až 10 (měřeno podle normy ISO 3386/1) . Kromě toho mají uvedené pružné pěny výhodně hysterezní ztrát.u CLD (měřeno podle normy ISO/ 3386/1) nižší než 55 %, výhodněji nižší, než 50 % a nejvýhodněji nižší než 45 %.
V rámci vynálezu je tuhou polyurethanovou pěnou nestlačená pěna mající hodnotu odskoku kuličky měřenou ve směru nárůstu pěny menší než 40 % (měřenou podle ISO 8307 za předpokladu, že nebylo použito žádné předběžně zpružňovací zpracování, že byla měřena pouze jedna hodnota odskoku kuličky u každého vzorku a že testovací vzorky jsou udržovány při teplotě-23 °C +.2 °C a.relativní vlhkosti 50 ±
5. %) a/nebo mající průhybový faktor CLD 65/25 měřený ve směru nárůstu pěny menší než 2,0 (ISO 3386/1 za předpokladu, že průhybový faktor je stanoven po prvním cyklu žatížení-odlehčení). Obě tyto vlastnosti byly měřeny při jádrové hustotě pěny rovné 3 až 27 kg/m3. Výhodně poměr Ε' _1θθοΓ/Ε' +25oC takové tuhé pěny činí 1,3 až 15. V případě, že budou v textu této patentové přihlášky zmíněny normy ISO '8307 a ISO 3386/1 v souvislosti s tuhými pěnami, potom se tyto normy vztahují k výše popsaným testům včetně uvedených předpokladů.
Pružné polyurethanové pěny podle, vynálezu se připraví reakcí polyisokyanátu a polyfunkčního isokyanát-reaktivního polymeru za podmínek tvorby pěny, přičemž se získá tuhá polyurethanové pěna, která se potom stlačí.
V rámci vynálezu mají následující výrazy dále uvedené významy:
1) isokyanátový index nebo index.NCO nebo index:
·· ···· • · · • · ··· • · · • · · ·· ··· *· ···
Ί ·· ·· • · · • · ··· • · · · • · · · ·· ·· ·· • · · • · · ··· ·· ·· poměr NCO-skupin k isokyanát-reaktivním vodíkovým atomům přítomným ve formulaci a vyjádřený v procentech:
/NCO/xlOO ' . (%) /aktivní vodík/
Jinými slovy, index NCO vyjadřuje procentický podíl isokyanátu skutečně použitého ve formulaci, vztažený k teoretickému množství isokyanátu potřebnému pro reakci s množstvím isokyanát-reaktivního vodíku . použitým ve formulaci.
Je třeba uvést, že zde použitý isokyanátový index je uvažován z hlediska aktuálního procesu pro tvorbu pěny zahrnujícího isokyanátovou složku a isokyanát-reaktivní složku. Při výpočtu isokyanátového indexu nejsou takto vzaty v úvahu isokyanátové skupiny spotřebované v předběžném stupni .přípravy modifikovaných polyisokyanátu (včetně isokyanátových ' derivátů uváděných v rámci dosavadního stavu techniky jako kvaši- nebo semi-předpolymery a předpolymery) a aktivní vodíky spotřebované v jakémkoliv předběžném stupni (například reagujících s isokyanatanem za tvorby modifikovaných polyolů nebo polyaminů). V úvahu jsou takto vzaty pouze volné isokyanátové skupiny a volné isokyanát-reaktivní vodíky (včetně vodíků vody), které jsou skutečně přítomné ve stupni tvorby'pěny.
2) Výraz isokyanát-reaktivní vodíkové atomy, jak je zde použit pro účely vypočtu isokyanátového indexu, se vztahuje k celkovému počtu aktivních vodíkových atomů v hydroxylových a aminových skupinách přítomných v rerakti.vní kompozici. To znamená, že pro.účely výpočtu isokyanátového indexu v aktuálním procesu tvorby pěny se uvažuje, že jedna hydroxylová skupina obsahuje jeden reaktivní vodík, jedna • 0 • 0
00
0 0 0 • 0 0 0
000 000 primární aminová skupina obsahuje jeden reaktivní vodík a jedna molekula vody obsahuje dva aktivní vodíky.
3) Reakční systém: kombinace . složek, ve kterém jsou polyisokyanáty přechovávány v jedné nebo několika reakčních nádobách odděleně od isokyanát-reaktivních složek.
4) Výraz 'polyurethanové pěna se zde vztahuje k pěnovým (lehčeným) produktům získaným reakcí .polyisokyanátů se sloučeninami obsahujícími isokyanát-reaktivní vodík za použití nadouvadel, a zejména k pěnovým .produktům získaným za použití vody ve funkci nadouvadla (kdy dochází k reakci vody s isokyanátovými skupinami poskytující močovinové vazby a oxid uhličitý a produkující polymočovinoerethanové pěny) a polyolů, aminoalkoholů nebo/a polyaminů vé funkci isokyanát-reaktivních sloučenin.
5) Výraz střední nominální hydroxylová funkčnost zde označuje číselnou, střední funkčnost (počet hydroxylových skupin v molekule) polyolu nebo polyolové kompozice za předpokladu, že to je číselná střední funkčnost (počet aktivních vodíkových atomů v molekule) iniciátoru nebo iniciátorů použitých při jejich přípravě, i když v praxi jde mnohdy o nižší číslo vzhledem k určitému počtu koncových nenasycení.
6) Výraz střední se vztahuje k číselnému průměru, .pokud není výslovně uvedeno jinak.
Pěny podle vynálezu se připraví reakcí polyisokyanátu (1), isokyanát-reaktivní sloučeniny (2), přičemž uvedená sloučenina (2) má střední ekvivalentní hmotnost nejvýše '374 a průměrný počet isokyanát-reaktivních atomových vodíků rovný 2 až 8, isokyanát-reaktivní sloučeniny (3) , přičemž uvedená, sloučenina (3) má střední ekvivalentní hmotnost vyšší než 374 a průměrný počet ' isokyanát-reaktivních vodíkových atomů rovný 2 až 6, a vody za vzniku tuhé polyurethanové pěny a následným stlačením této tuhé polyurethanové pěny.
• · · · • · · · · ® • · • · • · »· · · · • tt
Dále se vynález týká reakčních systémů obsahujících výše uvedené složky. Vynález se rovněž týká způsobu výroby tuhých polyurethanových pěn za použití výše uvedených složek.
Pěny podle vynálezu se zejména vyrobí reakcí polyisokyanátu (1), polyolů (2) majícího hydroxylové číslo rovné alespoň 150 mg KOH/g a střední nominální hydroxylovou funkčnost rovnou 2 až 8, polyolů (3) majícího hydroxylové číslo rovné 10 až méně než 150 KOH/g a střední nominální hydroxylovou funkčnost rovnou 2 až 6, a vody za vzniku tuhé polyurethanové pěny a následným stlačením této' tuhé polyurethanové pěny.
Vhodné organické polyisokyanáty použitelné rámci způsobu podle vynálezu které . se až dosud polyurethanových cykloalifatické, zahrnují všechny polyisokyanáty, používají pro výrobu tuhých jsou alifatické, výhodně aromatické pen, j akými aralifatické a polyisokyanáty, jako například toluendiisokyanát ve formě jeho 2,4- a .2,6-isomeru a jejich směsi a difenylmethan diisokyanát ve. formě jeho- 2,4'-, 2,2'- a 4,4'-isomeru a jejich směsí, směsi difenylmethandiisokyanátů (MDI) a jeho oligomerů majících isokyanátovou funkčnost vyšší než 2 známé jako surové . nebo polymerní MDI (polymethylenpolyfenylenpolyisokyanáty), přičemž tyto známé varianty.MDI obsahují urethanové, allofanátové, močovinové, biuretové, karbodiimidové, uretoniminové nebo/a isokyanurátové skupiny.
Mohou být použity směsi difenylmethandiisokyanátů ' nebo/a. polyisokyanátů. Nejvýhodněji se které mají střední isokyanátovou 3,0 a výhodně rovnou 2,2 až 2,8.
toluendiisokyanátu a polymethylenpolyfenylenpoužijí polyisokyanáty, funkčnost rovnou 2,1 až
Výhodně se použijí MDI, surové nebo polymerní MDI ne.bo/a jejich kapalné varianty, přičemž tyto varianty se získají zavedením uretoniminových nebo/a carbodiimidových flflfl· • · • flflfl fl · • flfl
fl flfl fl • flfl · flflfl flflfl • · • · flfl skupin do uvedených polyisokyanátů, přičemž takový karbodiimidem nebo/a 'uretoniminem modifikovaný polyisokyanát má hodnotu. NCO alespoň rovnou 20 hmotn.%, nebo/a reakcí takového polyisokyanátů s jedním nebo několika polyoly majícími hydroxylovou funkčnost rovnou 2 až 6 a molekulovou hmotnost 62 až 500 tak, aby byl získán modifikovaný polyisokyanát mající hodnotu NCO alespoň rovnou 20 hmotn..%.
Isokyanát-reaktivní sloučeniny (2) zahrnují sloučeniny, které se k tomuto ..účelu používají v rámci dosavadního stavu techniky a kterými jsou polyaminy,. aminoalkoholy a polyoly. Obzvláštní význam pro přípravu tuhých pěn mají polyoly a směsi polyolu mající hydroxylová čísla alespoň rovná 150 mg/g a střední nominální hydroxylovou funkčnost rovnou 2 až
6. Vhodné polyoly jsou zevrubně popsány v rámci dosavadního stavu techniky a zahrnují reakční produkty alkylenoxidů, například ethylenoxidu nebo/a propylenoxidu, s iniciátory obsahujícími 2 až 8 aktivních vodíkových atomů.v molekule. Vhodné iniciátory zahrnují: polyoly, například ethylenglykol, diethylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol, butandiol, glycerol, trimethylolpropan, triethanolamin, pentaerythrytol, . sorbitol a sacharózu, polyaminy, například ethylendiamin,· tolylendi-amin, diaminodifenylmethan a polymethylenpolyfenylenpolyaminy, a .aminoalkoholy, . například ethanolamin a diethanolamin, a směsi uvedených ..iniciátorů. Další vhodné polyoly zahrnují' polyestery získané kondenzací příslušných množství glykolů a výše funkčních polyolu s polykarboxylovými kyselinami. Ještě další vhodné polyoly zahrnují hydroxylovou skupinou ukončené polythioethery, polyamidy, polyesteramidy, polykarbonáty, polyacetaly, polyolefiny 'a polysiloxany. Ještě dalšími vhodnými isokyanát-reaktivními sloučeninami, jsou ethylenglykol,, diethylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol,. butandiol, glycerol,. trimethylolpropan, ethylendiamin, ethanolamin, diethanolamin, triethanolamin a
99 9
9 9 .11
99
9 9 β . 9 9 9 9
9 9 9
9 9 ' 9
9 9 9 • 9 999 9 9 9 9 další výše uvedené iniciátory. Rovněž mohou být použity směsi takových-isokyanát-reaktivních .sloučenin.
Isokyanát-reaktivní sloučeniny (3) zahrnují všechny dosud známé sloučeniny používané k tomuto účelu, přičemž těmito sloučeninami jsou polyaminy, aminoalkoholy a polyoly. .
Obzvláštní význam pro přípravu tuhých pěn mají polyoly a směsi poiyolů mající hydroxylové číslo rovné 10 až méně než 150 a výhodně 15 až 60 mg KOH/g a střední nominální hydroxylovou funkčnost rovnou 2 až 6 a výhodně rovnou 2 až
4. Tyto vysokomolekulární polyoly jsou obecně známé v rámci dosavadního stavu techniky a zahrnují reakční produkty alkylenoxidů, například ethylenoxidu nebo/a propylenoxidu, s iniciátory obsahujícími 2 až 6 aktivních vodíkových atomů v molekule. Vhodné iniciátory zahrnuji: polyoly, například ethylenglykol, diethylenglykol, propylenglykol, dipropylenglykol, butandiol, glycerol, trimethylolpropan, triethanolamin, pentaerythrytol ' a sorbitol, polyaminy, například ethylendiamin, tolylendiamin, diaminodifenylmethan a polymethylenpolyfenylenpolyaminy, a aminoalkoholy, například ethanolamin a diethanolamin, jakož i směsi uvedených iniciátorů. Další vhodné polyoly zahrnují polyestery získané kondenzací· příslušných množství glykolů a výšefunkčních poiyolů s polykarboxylovými kyselinami.' Ještě další vhodné polyoly zahrnují hydroxylovou skupinou ukončené polythioethery, polyaminy, . - polyesteramidy, polykarbonáty, polyacetaly, .polyolefiny a polysíloxany. Výhodnými ’ polyoly jsou polyetherpolyoly obsahující ethylenoxidové nebo/a propylenoxidové . jednotky a nejvýhodněji polyoxyethylenpolyoxypropylenpolyoly mající obsah oxyethylenu alespoň rovný 10 % a výhodně rovný 10 až 85 hmotn.%. Ostatní polyoly, které mohou být použity, zahrnují disperze nebo roztoky adičních nebo kondenzačních polymerů v polyolu výše popsaného typu. Takové modifikované polyoly, často označované jako polymerní polyoly, jsou v • · • 9 ·φ 9 9 9
9999
9 9
9 99 9
9 9
9 9 • · 9 99
9 9 širokém rozsahu popsány v rámci dosavadního stavu techniky a zahrnují produkty získané in šitu polymeraci jednoho nebo několika- vinylových monomerů, například styrenu a akrylonitrilu, v polymerních polyolech, například v polyetherpolyolech, nebo reakcí ih šitu mezi polyisokyanátem a amino- nebo hydroxy-fukcionalizovanou sloučeninou,· jakou je triethanolamin, v polymerním polyolu.
Polymerní modifikované polyoly, které jsou obzvláště zajímavé v rámci vynálezu, jsou produkty získané in šitu polymeraci styrenu nebo/a· . akrylonitrilu v póly (oxyethylen/oxypropylen)polyolech a produkty získané· in šitu' reakcí mezi polyisokyanátem a amino- nebo hydroxy-funkcionalizovanou sloučeninou (jakou je například triethanolamin) v polyoxyethylenpolyoxypropylenpolyolu. Obzvláště vhodné jsou polyoxyalkylenpolyoly obsahující 5 až 50 % dispergovaného polymeru. Velikost části dispergovaného polymeru je výhodně nižší než 50 mikrometrů. Rovněž mohou být použity i směsi takových isokyanát-reaktivních sloučenin.
Relativní -množství isokyanát-reaktivní sloučeniny (2) a (3) nebo polyolu (2) a (3) se mohou měnit v široké míře a výhodně činí 0,1:1 až 4:1 (hmotnostně).
Relativní množství polyisokyanátu a isokyanát-reaktivních sloučenin určená k reakci se mohou měnit v širokém rozmezí. Obecně může být použit isokyanátový indek 25 až 300, výhodně 30 až 200, a nejvýhodněji 40 až 150.
Za účelem přípravy pěny se jako nadouvadlo použije voda. Nicméně v případě, kdy množství vody není dostatečné k dosažení požadované hustoty pěny, může být dodatečně použit i jiný známý způsob přípravy polyurethanových pěn, jako například použití nižšího nebo měnícího se tlaku, použití plynu, jakým je například vzduch, dusík nebo oxid uhličitý, použití konvenčních nadouvadel, jakými jsou například chlorfluorované uhlovodíky, fluorované uhlovodíky
0000 00 09 • 0 · · · · • · · 0 9 ·· · • 0 0. 999 999
9 9 9 • 9 9 9 9 90 90 a uhlovodíky, použití dalších reaktivních nadouvadel, tj . činidel, která reagují s některou ze složek v rerakční směsi a následkem této reakce uvolňují plyn, který napění směs, a použití katalyzátorů, které podporují průběh reakce vedoucí k tvorbě plynu, a kterými jsou například katalyzátory podporující tvorbu karbodiimidu, zejména fosfolenoxidy. Rovněž mohou být použity i kombinace uvedených napěňovacích postupů. Množství nadouvadla se může měnit v širokém rozmezí a závisí hlavně na požadované hustotě pěny. Voda' může· být použita jako kapalina při teplotě nižší než je teplota okolí, při teplotě okolí nebo při zvýšené teplotě anebo jako pára.
Na 100 hmotnostních dílů polyisokyanátů (1), isokyanát-reaktivní sloučeniny (2) a sloučeniny (3) nebo polyolu (2) a polyolu (3) a vody se výhodně použije 2 až 20 hmotnostních dílů sloučeniny (2) nebo polyolu (2), 5 až 35 hmotnostních dílů sloučeniny (3) nebo polyolu (3) a 1 až 17 hmotnostních dílů vody, přičemž zbytek do 100 hmotnostních dílů je tvořen polyisokyanátem. Tato skutečnost představuje další znak vynáiezu: jestliže se použije cyklický polyisokyanát a zejména aromatický polyisokyanát, obzvláště MDI nebo polymethylenpolyfenylenpolyisokyanát, potom je obsah cyklického a zejména aromatického zbytku v pružné pěně relativně' vyšší ve srovnání s konvenčními pružnými polyurethanovými pěnami. Pěny podle vynálezu mají výhodně obsah- benzenových kruhů odvozených od aromatických polyisokyanátů rovný 30 až 56 hmotn.%, výhodněji 35 až 50 hmotn.%, vztaženo na celkovou hmotnost pěny. Vzhledem k tomu, že mohou být použity polyoly, polymerní polyoly, činidla zpomalující hoření, činidla prodlužující polymerní řetězec nebo/a plniva, které obsahují benzenové kruhy, může být celkový obsah benzenových kruhů v pružné pěně ještě vyšší . a výhodně tento obsah činí 30 až 70 hmotn.%, nejvýhodněji 35 až 65 hmotn.%, přičemž tyto hodnoty byly naměřeny kalibrovanou Fourierovou transformační infračervenou analýzou.
• · · · 2^^4, a látky zpomalující hoření, například halogenované tris-chlorpropylfosfát, antioxidační přísady, chránící proti účinku melamin a antistatická
Kromě polyisokyanátu, isokyanát-reaktivních sloučenin a nadouvadla mohou být použity jedna nebo několik pomocných látek nebo přísad, které jsou běžně používány při výrobě polyurethanových pěn. Takové pomocné látky nebo přísady zahrnují činidla stabilizující pěnu nebo povrchově aktivní látky, například siloxan-oxyalkylenové kopolymery ‘ a polyoxyethylen-polyoxypropy-lenové blokové 1 kopolymery, urethan/močovinové katalyzátory, například sloučeniny cínu, zejména oktoát cínatý nebo dibutylcíndilaurát nebo/a terciární aminy, jako například dimethylcyklohexylamin nebo triethylendiamin nebo/a fosfáty, jako například NaH2PO4 a Na2HPO alkylfosfáty, jako například guanidinkarbonát,. činidla, látky ultrafialového světla (UV-stabilizátory), antimikrobiální a antifungální sloučeniny a plniva, jako například latex, TPU, silikáty, síran bárnatý, síran vápenatý, křída, skleněná vlákna nebo zrna a polyurethanový odpadní materiál.
Při realizaci způsobu výroby tuhých pěn podle vynálezu mohou být použity známé techniky přímé polymerace, předpolymerace nebo semi-předpolymerace v kombinaci s konvenčními směšovacími postupy, přičemž .tuhé pěny mohou být vyrobeny ve formě polotovarových desek, tvářených produktů, včetně pěn použitých v rámci textilních a odlévacích aplikací (typu pour-in-place), stříkaných pěn nebo ve formě laminátů s dalšími materiály, jakými jsou sádrové lepenky, desky z kovu anebo vrstvy jiných lisované dřovovláknité desky, plastických hmot, papíru nebo pěnových produktů.
V ' rámci mnoha aplikací je vhodné použít složky pro výrobu polyurethanu ve formě předběžně smíšených formulací (předsměsí) na bázi každé z primárních složek, tj. na bázi polyisokyanátu a isokyanát-reaktivní sloučeniny. Zejména « · · fc fcfc • fcfc • · · ·
fc fc • · • · • · · «
fc* fc* může být použita isokanát-reaktivní kompozice, která obsahuje pomocné látky, př i s a d y α nadouvadlo v kombinaci s isokyanát-reaktivními sloučeninami (2) a (3) ve formě roztoku, emulze nebo disperze.
Tuhá pěna se připraví zreagováním výše uvedených složek a napěněním realizovaným až do okamžiku, kdy pěna již nezvětšuje objem. Potom může být pokračováno ve vytvrzení pěny tak dlouho, jak je to žádoucí. Obecně bude dostačující vytvrzovací perioda' trvající od 1 minuty do 24 hodin, výhodně od 5 minut do 12 hodin. V případě, že je to žádoucí, může být vytvrzování prováděno při zvýšené teplotě. Potom může být pěna stlačena. Je však výhodné ponechat získanou tuhou pěnu před stlačením vychladnout na teplotu nižší než 80 °C. Tato tuhá pěna (tj. před stlačením) má výhodně jádrovou hustotu rovnou 3 až 27 a výhodněji 3 až 18 kg/m3 (ISO 845) .
Připravená tuhá . pěna (tj. před stlačením) má v podstatné míře otevřené póry. Výhodně jsou póry tuhé pěny převážnou měrou otevřené.
Stlačení může být provedeno libovolným známým/způsobem. Takové stláčení může být například provedeno aplikací mechanické síly na pěnu pomocí plochého nebo předtvarovaného povrchu nebo aplikací vnějšího tlaku.
Ve většině případů bude vhodná mechanická síla dostatečná ke zmenšení rozměru pěny ve směru stlačení o 1 až 90 %, .výhodně o 50 až 90 %. V případě, že je to žádoucí, může být stlačení opakováno nebo/a může být provedeno v různých směrech pěny. V důsledku stlačení se výrazně zvýší hodnota odskoku kuličky ve směru stlačení. V důsledku stlačení může také vzrůst hustota pěny. Ve většině případů toto zvýšení nepřesáhne 30 % hustoty pěny před stlačením.
Jelikož je velmi obtížné poskytnout přesnější instrukce pro stlačení pěny, neboť provádění tohoto stlačení bude záviset na hustotě pěny, tuhosti pěny a typu stlačovacího
0 0 0 * 0 9 • 0 000 0 0 · ·
0 04 000 000
0 0 0 4 • 0 «04 ·0 0· zařízení, předpokládá.se, že odborníci- v daném oboru jsou natolik obeznámeni s procesem stlačení polyurethanových pěn, že budou schopni určit vhodný způsob stlačení a prostředky pro jeho provedení, přičemž vodítkem k tomu jim budou výše uvedené skutečnosti a zejména praktické provádění stlačení pěny popsané v příkladové části.
Stlačením se zvýší hodnota odskoku kuličky alespoň ve směru stlačení. Toto zvýšení činí alespoň 10 %.
Po stlačení se pružná pěna vystaví tepelnému zpracování, které již bylo popsáno výše. Toto zpracování může. být provedeno libovolným známým způsobem, například zavedením horkého vzduchu majícího požadovanou teplotu do styku s pěnou po požadovanou časovou periodu, umístěním pěny do pece, která je nastavena na požadovanou teplotu, po požadovanou dobu, vedením pěny skrze takovou pec tak, aby dova setrvání pěny v peci odpovídala požadované časové periodě, anebo použitím infračerveného nebo mikrovlnného záření..
Po uvedeném tepelném zpracování se získá nová pružná pěna, která má mimořádné vlastnosti. Vzdor tomu, že tato pěna je pružnou pěnou, nevykazuje významnou změnuYoungova skladovacího modulu E'v teplotním rozmezí od -100 °C do +25 °C, jak bylo uvedeno výše. Kyslíkový index pěny připravené z aromatických polyisokyanátů je výhodně vyšší než 20 (kyslíkový index se měří pomocí normy ASTM). Dále tato pěna vykazuje Youngův, skladovací modul při teplotě 25 °C nejvýše 500 kPa, výhodně nejvýše 350 kPa a nejvýhodněji mezi 10 a 200 kPa, a průhybový faktor (CLD 65/25, ISO 3386/1) alespoň rovný 2, výhodně rovný alespoň 3,5 a nejvýhodněji rovný 4,5 až 10. Hodnoty CLD-hysterezních ztrát uvedených pěn jsou nižší než 55 % a výhodně nižší než 50 % (což je vypočteno ze vzorce (A - B)xl00%
A ··«· • · «toto • to ·· toto to to· · ··· · ·· • · ·· ·· ve kterém A a B znamají plochy pod křivkou namáhání (A)/uvolnění (B), vynesenou při testu provedeném podle normy ISO 3386/1) . Dále lze uvést, že tyto pěny mohou mít velmi nízkou nebo dokonce negativní hodnotu Poissonovy konstanty, stanovenou studiem laterální extenze při kompresi pěny.Konečně hodnoty ustrnutí v tlaku uvedených pěn jsou obecně nízké, výhodně nižší než 40 % (ISO 1856, metoda A, normální postup).
Jestliže. Tgh není příliš vysoká, pěny mohou být použity při. tepelném tváření za účelem přípravy tvářených výrobků. Výhodně Tgh pěny pro takové tepelně tvářecí postupy leží mezi 80 a 180 °C, výhodně mezi 80 a 160 °C. Dále bylo zjištěno, že pěny, které byly vyrobeny za použití relativně nízkého množství polyolů majících nízkou molekulovou hmotnost, vykazují nízkou nebo nezaznamenatelnou Tgh (změna modulu při Tgh je malá nebo se modul postupně mění až do okamžiku, kdy dojde.k tepelné degradaci pěny) pomocí DMTA. Takové pěny však mohou být také použity pro tepelně tvářecí aplikace.
Uvedené pěny dále vykazují dobré nosné vlastnosti, charakterizované dobrou pevností v tlaku a to bez použití externích plniv, jakož i dobrou objemovou pružnost, pevnost v roztržení a trvanlivost (odolnost proti únavě.) a to dokonce i při nízkých hustotách. V konvenčních pružných pěnách je mnohdy nezbytné použít vysoká množství plniv k dosážení uspokojivých nosných vlastností. Taková vysoká množství plniv způsobují problémy při zpracování vzhledem ke zvýšené viskozitě zpracovávaného materiálu.
Pěny podle vynálezu mohou být použity jako polstro.vací materiál při výrobě nábytků, automobilových a letadlových sedadel a matrací, jako podklady koberců, jako hydrofilní pěny v plenkách, jako balící pěny, jako pěny pro zvukovou izolaci v automobilech a obecně jako izolační materiál pro tlumení vibrací. Pěny podle vynálezu mohou být dále použity společně s dalšími konvenčními pružnými, pěnami při výrobě kompozitu, například ve tvářených produktech. . Takové kompozity mohou být rovněž vyrobeny zreagováním složek pro. výrobu konvenčních pružných pěn ve formě v přítomnosti pěny podle vynálezu nebo alternativně zreagováním složek pro výrobu tuhé pěny podle vynálezu ve formě v přítomnosti konvenční pružné pěny a následným stlačením takto získaného tvářeného výrobku. Dále mohou být pěny podle vynálezu použity jako textilní podšívky nebo podšívky vrstev jiného typu materiálu, jako podklad koberců nebo jako náhražka plsti. K uvedenému účelu může být k zajištění adheze pěny k textilu, koberci nebo k jinému materiálu použito tak zvané laminování plamenem. V .tomto ohledu je důležité uvést, že pěny podle vynálezu jsou vhodné k řezání na vrstvy s omezenou tloušťkou, například na vrstvy mající tloušťku asi 1 cm a méně. Pěny podle vynálezu mohou být také použity jako izolační materiál obklopující potrubí a kontejnéry.
V následující části popisu bude vynález blíže objasněn pomocí konkrétních příkladů provedení, přičemž tyto příklady ' mají pouze ilustrační ’ charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen formulací patentových nároků.
Příklady provedení vynálezu
Pevná polyurethanové pěna byla získána zavedením tří složek pro přípravu polyurethanů do směšovací hlavy Kometová vysokotlakého víceproudného dávkovacího stroje a nalitím takto získané směsi do otevřené dřevěné nádoby (100 x 50 x 50 cm), načež se směs ponechá v nádobě zreagovat a napěnit. Použitý index byl 102. .První složka obsahovala 20 hmotnostních dílů polyoxyethylenpolyoxypropylenpolyolu majícího diethylenglykol jako iniciátor, nominální hydroxylovou funkčnost rovnou. 2, obsah oxyethylenu (s výjimkou iniciátoru) rovný 20,2 hmotn.% a hydroxylové číslo • · · Φ· ·
ΦΦ · φφ φ · φφφφ • φ φ φ φ φ φ.
• * φ • · φ · · • φ φ • φ φ φ φ' φφφ φφ φφ φ φ φ φ φ φφφ φφφ φφφ φ φ φφ φφ rovné 30 mg KOH/g, 0,-7 5 hmotnostního dílu produktu DABCO T9, což je katalyzátor na bázi oktoátu cínatého od firmy Air Products-, a 0,56 hmotnostního dílu produktu Irganox 5057, což je· antioxidační činidlo od firmy Ciba-Geigy. Druhá složka obsahovala 7,55 hmotnostního dílu polyethylenglvkolu majícího molekulovou hmotnost 200, 2,35 hmotnostního dílu triet.hylglykolu, 4 hmotnostní díly vody a. 0,06 hmotnostního dílu NaH2PC4. Třetí složkou byla směs
56,6 hmotnostního dílu polymerního MDI majícího hodnotu NCO rovnou 30,7 hmotn.% a isokyanátovou funkčnost 2,7 a 43,4 hmotnostního dílu uretoniminem modifikovaného MDI majícího hodnotu NCO rovnou 31 hmotn.%, isokyanátovou funkčnost 2,09, obsah uretoniminu 17 % a obsah 2,4'-MDI rotný 20 hmotn.%. Celkové' množství všech tří složek činilo 3 kilogramy.
Získaná tuhá pěna měla jádrovou hustotu (ISO 845) rovnou 13,1 kg/m3 a hodnotu odskoku kuličky (ISO8307) měřenou ve směru výšky pěny rovnou 27 %. ’
Z jádra získané pěny byly vyříznuty čtyři vzorky (10 x 10 x 5,5 cm) a tyto vzorky byly stlačeny ve směru výšky pěny při teplotách 23 °C, 45 °C, 70. °C a 100 °C za použití testovacího stroje Instron 1122 s plochými deskami majícími povrchovou plochu o něco větší než je kontaktní povrchová plocha (10 x 10 cm) pěny.Před vlastním testováním se vzorky přechovávají po dobu 24 hodin při teplotě 23 °C a relativní vlhkosti 50 až 55 % a potom se pěna před stlačením udržuje po dobu 10 minut při zvolené teplotě stlačování. Stlačovací proces zahrnuje nejdříve stlačování pěny rychlostí 100 mm/min až k dosažení 70% hodnoty CLD a následné provedení 20 cyklů žatížení/uvolnění k dosažení 70% hodnoty CLD při 500 mm/min, přičemž obě uvedená zpracování se provádějí ve směru nárůstu pěny. Po stlačování se pěna ponechá volně po dobu dvou hodin při teplotě stlačování. Před dalším testováním se pěna přechovává po dobu 24 hodin při teplotě 23 °C a relativní vlhkosti 50 až 55! %.
·· 0000 ·· «00 • 0 « « · • 0 0 0 0
0 0 0
0« * ·· • 0 0··
0 0
0 0
000
00 0 0 0 0
0 0 0
000 000
0 ««
Stlačené vzorky pěny mají jádrovou hustotu (ISO 845) rovnou 17,0, 16,5, 16,1 resp. 17,7 kg/m3 a hodnotu odskoku kuličky (ISO 8307) 60, 57 resp. 59 %, měřeno ve směru stlačování.
Uvedené čtyři vzorky se potom uloží do pece při teplotě 100 °C po dobu 2 hodin. Po - ochlazení vzorků na teplotu okolí mají jádrovou hustotu (ISO' 845) .13,6, 13,5, 13,6 resp. 14,3 kg/m3.
Obdobného snížení vzrůstu hustoty se dosáhne v případě, kdy se pěna zahřívá na teplotu 80 °C po dobu 7 hodin, na teplotu 140 °C po dobu 3 minut nebo na teplotu 160. °C po dobu 1 minuty.

Claims (20)

  1. PATENTOVÉ
    NÁROKY
    Způsob zpracování pružné /urethanové pěny nemající významnější přechod pryž-sklo v teplotním rozmezí od -T00 °C do +25 °C, vyz načený tím , že se pěna zahřívá na teplotu 70 až 200 °C po dobu 0,5 minuty až 8 hodin.
  2. 2. Způsob zpracování pružné polyurethanové pěny mající poměr É \100oC/E h25oC rovný 1,3 až 1,5, vyznačený tím, že se pě,na zahřívá na teplotu 70 až 200 °C po dobu 0,5 až 8 hodin.
  3. 3. Způsob podle nároků 1 a 2, vyznačený tím, že pěna má odrazovou pružnost 50 %.
  4. 4 4 4 4 · *
    44 44
    * 22 44 44 • 4 4 4 4 4·· 44 4444 44 44 4 4 4 4 4 4 4 • 444· · ·· 4 4 4 44 4 4 4 ·4 4 4 4 4 4 4 44 444 44 44 • 4 4 4 44 4 4 4 • 4 4 4 8. Způsob podle nároků 1 až 7, v y z n a č e n ý i t í m , že pěna má obsah benzenových kruhů 35 až 65 hmotn.%, vztaženo na hmotnost, pěny. 9 . Způsob podle nároků 1 až 8, v y z n a č e n ý tím, že pěna má poměr E' _100oC/E .25oG. rovný 1,5 až 10 .
    4.. Způsob podle nároků 1 až 3, vy.značený tím, že pěna má odrazovou pružnost 55 až 85 %.
  5. 5. Způsob podle nároků 1 až 4, vyznačený tím, že pěna má jádrovou hustotu 4 až 30 kg/m3.
  6. 6. Způsob podle nároků 1 až 5, vyznačený tím, že pěna má jádrovou hustotu 4 až 20 kg/m3.
  7. 7. Způsob podle nároků 1 až 6., vyznačený tím , že pěna má obsah benzenových kruhů 30 až 70 hmotn.%, vztaženo na.hmotnost pěny.
  8. 8, isokyanát-reaktivní sloučenina (3) mající střední ekvivalentní hmotnost vyšší než 374 a průměrný počet .99 99
  9. 9 9 9 9 9 9
    99 99 99 • tt ··>· • · · · ·
    99 9 tt tttt · • · ··· ··· tt tttt • tttt tttt tttt isokyanát-reaktivních vodíkových atomů 2 až 6 a voda za vzniku tuhé polyurethanové pěny, načež se takto získaná tuhá polyurethanové pěna stlačí a získaná pružná pěna se zahřívá na teplotu 70 až 200 =C po dobu 0,5 minuty až 8 hodin.
    9 9 9 9 9 • « · 9 · · · • · · tt 9 9 9
  10. 10.až 200 kPa.
    10. Způsob podle nároků 1 až 9, vyznačený tím, « že-pěna má průhybový faktor (CLD 65/25) alespoň rovný 3,5.
  11. . ' 11. Způsob podle nároků 1 až 10, vyzn.ačený tím, že pěna má průhybový faktor (CLD 65/25) rovný 4,5 až 10.
  12. '12. Způsob podle nároků 1 až 11, vyznačený tím, že pěna má Youngův skladovací modul při teplotě 25 °C nejvýše rovný 500 kPa.
  13. 13. Způsob podle nároků 1 až 12, vyznačený tím, ,že pěna.má Youngův skladovací modul při teplotě 25 °C rovný
  14. 14. Způsob podle nároků 1 až 13, vyznačený tím, že pěna se zahřívá na teplotu 90 až'180 °C po dobu 1 minuty až 4 hodin. '
  15. 15. Způsob výroby pružné polyurethanové pěny , vyznačený tím, že se uvede v reakci polyisokyanát (1) , isokyanát-reaktivní sloučenina (2) mající střední ekvivalentní hmotnost nejvýše 374 a průměrný počet isokyanát-reaktivních vodíkových atomů 2 až
  16. 16. Způsob podle nároku 15, Vyznačený tím, že se uvedou v reakci polyisokyanát (1), polyol (2) mající hydroxylové číslo alespoň rovné 150 mg KOH/g a střední nominální hydroxylovou funkčnost 2 až 8, polyol (3) mající hydroxylové. číslo rovné 10 až méně 150 mg KOH/g a střední nominální hydroxylovou funkčnost 2 až 6 a voda za vzniku tuhé polyurethanové pěny, načež se tato tuhá polyurethanové pěna stlačí.
  17. 17. Způsob podle nároků 15 a 16, vyznače.ný t í m, že množství sloučeniny (2), sloučeniny (3) a vody (vztaženo na -100 hmotnostních dílů polyisokyanátu, sloučeniny (2), sloučeniny (3) a vody) činí 2 až 20 hmotnostních dílů, 5 až 35 hmotnostních dílů resp. 1 až-17 hmotnostních dílů.
  18. 18. Způsob podle nároků 15 až 17, vyznačený tím, že hmotnostní poměr sloučenina (2): sloučenina (3) je roven 0,1 až 4:1.
  19. 19. Způsob podle nároků 15 až 18, vyznačen, ý tím, že pěna se zahřívá na teplotu 90 až 180 °C po dobu 1 minuty až 4 hodin.
  20. 20. Pěna získaná způsobem podle nároků 1 až 19.
CZ991635A 1996-11-08 1997-10-07 Způsob výroby pružných polyurethanových pěn CZ163599A3 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP96203136 1996-11-08
PCT/EP1997/005504 WO1998021258A1 (en) 1996-11-08 1997-10-07 Process for making flexible polyurethane foams

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ163599A3 true CZ163599A3 (cs) 1999-08-11

Family

ID=8224570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ991635A CZ163599A3 (cs) 1996-11-08 1997-10-07 Způsob výroby pružných polyurethanových pěn

Country Status (18)

Country Link
US (2) US6020390A (cs)
EP (1) EP0937113A1 (cs)
JP (1) JP2001504150A (cs)
KR (1) KR20000053116A (cs)
AR (1) AR010275A1 (cs)
AU (1) AU729261B2 (cs)
BG (1) BG103419A (cs)
BR (1) BR9712757A (cs)
CA (1) CA2268184A1 (cs)
CZ (1) CZ163599A3 (cs)
HU (1) HUP9904183A3 (cs)
NO (1) NO992232L (cs)
NZ (1) NZ335218A (cs)
PL (1) PL333140A1 (cs)
TR (1) TR199900993T2 (cs)
TW (1) TW391977B (cs)
WO (1) WO1998021258A1 (cs)
ZA (1) ZA979387B (cs)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5900442A (en) * 1995-05-12 1999-05-04 Imperial Chemical Industries Plc Flexible polyurethane foams
US6880155B2 (en) 1999-02-02 2005-04-12 Sun Microsystems, Inc. Token-based linking
US6986132B1 (en) 2000-04-28 2006-01-10 Sun Microsytems, Inc. Remote incremental program binary compatibility verification using API definitions
US6651186B1 (en) 2000-04-28 2003-11-18 Sun Microsystems, Inc. Remote incremental program verification using API definitions
US6883163B1 (en) 2000-04-28 2005-04-19 Sun Microsystems, Inc. Populating resource-constrained devices with content verified using API definitions
KR100763292B1 (ko) * 2000-05-19 2007-10-04 카오카부시키가이샤 폴리우레탄 폼
US20040047910A1 (en) * 2000-07-07 2004-03-11 Christian Beckett Suppository and composition comprising at least one polyethylene glycol
US6981245B1 (en) 2000-09-14 2005-12-27 Sun Microsystems, Inc. Populating binary compatible resource-constrained devices with content verified using API definitions
US6872758B2 (en) 2000-12-27 2005-03-29 World Properties, Inc. Polyurethane foams and method of manufacture thereof
US6582771B1 (en) 2002-05-03 2003-06-24 Bayer Corporation Method for producing a polyurethane/geofabric composite
AU2003300298A1 (en) * 2002-12-23 2004-07-22 Foamex L.P. Hydrophilic ester polyurethane foams
AT501518A1 (de) * 2005-02-18 2006-09-15 Nowy & Zorn Entwicklungs Gmbh Schaumstoffprodukt
CA2627625C (en) * 2005-10-21 2012-01-10 The Procter & Gamble Company Absorbent article comprising auxetic materials
US8629195B2 (en) 2006-04-08 2014-01-14 Bayer Materialscience Ag Production of polyurethane foams
EP2045278A1 (de) * 2007-10-05 2009-04-08 Bayer MaterialScience AG Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Schäumen
NL2004453A (en) 2009-04-24 2010-10-26 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus having a substrate support with open cell plastic foam parts.
JP5710654B2 (ja) * 2013-01-09 2015-04-30 東洋ゴム工業株式会社 ポリウレタンフォームパネル
JP5710653B2 (ja) * 2013-01-09 2015-04-30 東洋ゴム工業株式会社 ポリウレタンフォームパネル
GB201318129D0 (en) * 2013-10-14 2013-11-27 Rolls Royce Plc A method of manufacturing a foam showing a gradient poisson's ratio behaviour
KR102075716B1 (ko) 2017-05-18 2020-02-10 (주)동림케미칼 낮은 경도 및 탄성을 가지는 발포체용 조성물
KR20220101144A (ko) * 2019-11-13 2022-07-19 바스프 에스이 컴포트 eTPU
EP3838940A1 (en) 2019-12-17 2021-06-23 Covestro Deutschland AG Polyurethanes having an increase in molecular weight when heated
DE202021103525U1 (de) * 2021-07-01 2021-07-13 B. Braun Melsungen Aktiengesellschaft Dichtung zwischen Gehäuseschalen

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1240649A (en) * 1969-01-30 1971-07-28 Olin Corp Polyurethane foams having increased density and process therefor
GB2099440A (en) * 1981-05-28 1982-12-08 Ici Plc Rigid polymeric foams
US4454248A (en) * 1982-09-29 1984-06-12 The Boeing Company Open cell rigid thermoset foams and method
TW293827B (cs) * 1992-04-20 1996-12-21 Takeda Pharm Industry Co Ltd
US5773483A (en) * 1993-04-13 1998-06-30 Imperial Chemical Industries Plc Process for preparing a flexible foam
US5459170A (en) * 1993-04-13 1995-10-17 Imperial Chemical Industries Plc Polyurethane foams
DE4418507A1 (de) * 1994-05-27 1995-11-30 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung offenzelliger Polyurethan-Hartschaumstoffe und ihre Verwendung als Isoliermaterial in Paneelen und als Isolierschaumstoffe
TW344750B (en) * 1994-06-16 1998-11-11 Ici Plc Process for preparing flexible foams
CA2218288C (en) * 1995-05-12 2007-12-18 Imperial Chemical Industries Plc New flexible polyurethane foams

Also Published As

Publication number Publication date
NO992232D0 (no) 1999-05-07
BR9712757A (pt) 1999-10-19
TW391977B (en) 2000-06-01
NO992232L (no) 1999-05-07
AU729261B2 (en) 2001-02-01
AU4780797A (en) 1998-06-03
TR199900993T2 (en) 1999-07-21
KR20000053116A (ko) 2000-08-25
US6187832B1 (en) 2001-02-13
ZA979387B (en) 1998-07-01
BG103419A (en) 2000-01-31
CA2268184A1 (en) 1998-05-22
HUP9904183A2 (hu) 2000-04-28
EP0937113A1 (en) 1999-08-25
PL333140A1 (en) 1999-11-22
WO1998021258A1 (en) 1998-05-22
JP2001504150A (ja) 2001-03-27
AR010275A1 (es) 2000-06-07
US6020390A (en) 2000-02-01
HUP9904183A3 (en) 2000-05-29
NZ335218A (en) 2000-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2218288C (en) New flexible polyurethane foams
US5900442A (en) Flexible polyurethane foams
CZ163599A3 (cs) Způsob výroby pružných polyurethanových pěn
AU728874B2 (en) New flexible polyurethane foams
CZ163299A3 (cs) Způsob výroby tuhých a pružných polyurethanových pěn
CZ298818B6 (cs) Způsob výroby vodou nadouvaných polyurethanových pěn, způsob výroby tuhé polyurethanové pěny, způsob výroby pružné pěny a kompozice pro tyto způsoby
US6043292A (en) Process for making flexible polyurethane foams
AU741302B2 (en) New flexible polyurethane foams

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic