CZ281299A3 - Isokyanátové směsi pro polyurethanové pěny s nízkou hustotou - Google Patents

Isokyanátové směsi pro polyurethanové pěny s nízkou hustotou Download PDF

Info

Publication number
CZ281299A3
CZ281299A3 CZ992812A CZ281299A CZ281299A3 CZ 281299 A3 CZ281299 A3 CZ 281299A3 CZ 992812 A CZ992812 A CZ 992812A CZ 281299 A CZ281299 A CZ 281299A CZ 281299 A3 CZ281299 A3 CZ 281299A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
isocyanate
component
groups
weight
foam
Prior art date
Application number
CZ992812A
Other languages
English (en)
Inventor
Sachchida Nand Singh
Michael John Cartmell
James Holloway
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 CZ281299A3 publication Critical patent/CZ281299A3/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
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4833—Polyethers containing oxyethylene units
    • C08G18/4837—Polyethers containing oxyethylene units and other oxyalkylene units
    • 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
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • 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
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C08G18/7671—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl group
    • 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
    • C08G2110/0041—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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

Vynález se týká polyisokyanátových směsí použitelných pro přípravu polyurethanových pěn. Zejména se vynález týká isokyanátem zakončených prepolymerů použitelných pro přípravu polyurethanových pěn s nízkou hustotou, které jsou zejména vhodné pro balení litím do určitého prostoru.
Dosavadní stav techniky
Polyurethanové pěny se připravují smísením a reakcí dvou proudů chemikálií za použití dávkovacího zařízení. Jeden proud obsahuje isokyanátovou složku a druhý proud obsahuje sloučeniny reaktivní vůči isokyanátům, nadouvadla, katalysátory, povrchově aktivní látky, pomocné prostředky a další aditiva. Souhrnný přehled používaných surovin, výrobních technologií, vlastností a konečného použití polyurethanové pěny je publikován v The ICI Polyurethanes Book, vydané Georgem Woodsem, John Wiley & Sons Publishers (1987) a Polyurethane Handbook, vydané Gunterem Oertelem, publikováno Hanserem (1985) . Polyurethanové pěny se používají při mnoha aplikacích, zejména při balení, při výrobě automobilů, nábytku, konstrukcí a nástrojů. Při mnoha z těchto aplikací, ne-li při všech, se klade zvýšený důraz na dobré působení polyurethanové pěny na životní prostředí.
Během těchto různých aplikací vznikají dvě obecná témata, pokud se týká životního prostředí, a to nízká hustota pro uchovávané zásoby a použití nadouvadel nevyčerpávajících ozon, aby byla chráněna zemská ozonová vrstva. To znamená zvýšené množství vody v mnoha polyrethanových pěnových • · ·· • ·· • ·
- ········ · formulacích. To protože voda reaguje s isokyanáty při podmínkách výroby pěny za vzniku oxidu uhličitého. Vyšší množství vody v pěnových formulacích umožňuje snížit další nadouvadla vyčerpávající ozon, což obecně vede ke snížení hustoty pěny. Toto zvýšené použití vody vede k mnoha změnám u sloučenin reaktivních vůči isokyanátům, katalysátorů, povrchově aktivních látek a dalších aditiv. Tyto změny někdy snižují jejich kompatibilitu s proudem isokyanátu. Nekompatibilita nebo snížená kompatibilita těchto dvou proudů formulací polyurethanových pěn působí mnoho problémů s kvalitou vyráběné pěny. Některými problémy spojenými s nedostatkem kompatibility jsou lokalisované nebo celkové zhroucení pěny, nerovnoměrná pěna (to je rýhovitá), hrubá pěna a velkě mezery. Tyto problémy ovlivní účinnost pěny při konečném použití.
Balení litím do určitého prostoru používané pro ochranu křehkých nebo jemných druhů zboží během dopravy nebo skladování je jednou takovouto aplikací, kdy je třeba připravit pěny s extrémně nízkými hustotami, nej častěji méně než 16 kg/m3, za použití vody jako jediného nebo dominantního nadouvadla. Tyto pěny skýtají mnoho výhod, včetně vynikající nárazuvzdornosti a relativně nízké hmotnosti. Použití vyšších množství vody pro formulace použitelné pro balení litím do určitého prostoru je velmi rozšířeno.
Formulace použitelné pro přípravu polyurethanových pěn za použití vody jako nadouvadla jsou dobře známé. US patenty č. 5 534 185 ač. 5 374 667 popisují přípravu polyurethanových pěn s nízkou hustotou, které jsou prosté fluorovaných a chlorovaných uhlovodíků. Tyto patenty popisují kapalnou polyisokyanátovou směs obsahující reakční produkt směsi (a) difenylmethandiisokyanátu a polyfenylpolymethylenpolyisokyanátu a (b) alespoň jednoho polyoxypropylenpolyoxyethylenpolyolu. Tato kapalná polyisokyanátová směs se nechá reagovat s látkami reaktivními vůči isokyanátům za vzniku pěny. Kapalná ··· · · · · · · · • · ··» ···· ···· • · · · · · · · ♦· ·*· ··· _ β _ ········ · · polyisokyanátová složka používaná v těchto patentech má hodnotu NCO asi 22 až 30 %.
Podobně US patent č. 5 114 989 popisuje isokyanátem zakončený prepolymer použitelný pro přípravu flexibilních polyurethanových pěn, které se připraví reakcí polyisokyanátu obsahujícího 4,4-methylendifenyldiisokyanát s polyoxyalkylenpolyolem. Vznilý prepolymer má obsah NCO 5 až 31 % hmotnostních. Tento prepolymer se nechá reagovat s vodou za vzniku pěny.
US patent č. 5 175 195 popisuje přípravu flexibilní polyurethanové pěny spočívající v reakci polyisokyanátu, který je směsí isokyanátem zakončeného prepolymerů připraveného reakcí difenylmethandiisokyanátu a alkylenpolyolů s polyfenýlmethanpolyisokyanátem. Tento prepolymer se nechá reagovat s vodou a sloučeninou obsahující vodíkové atomy za vzniku pěny. Tento prepolymer má obsah NCO 26,5 %.
I když všechny tyto patenty popisuji přípravu pěn za použití vody jako nadouvadla, ukazují se nevýhody tohoto použití. Pokusy nechat reagovat tyto systémy za použití velmi vysokých množství vody a/nebo za použití nízkotlakého dávkovacího zařízení (za účelem připravit pěny s relativně nízkou hustotou) vedou k pěnám majícím mnoho nedostatků týkajících se kompatibility isokyanátu s vodou. Problémy s kvalitou pěny způsobenými kompatibilitou, jako jsou zhroucení pěny nebo srážení pěny, hrubá pěna a neobvykle velké mezery, mohou mít nepříznivý dopad na použití při balení.
Proto je stále třeba hledat pólyisokyanátové směsi použitelné pro výrobu polyurethanových pěn majících nízkou hustotu a které jsou prosté nadouvadel vyčerpávajících ozon.
Dále je třeba stále hledat směsi, které produkují polyurethanové pěny o vysoké kvalitě, které nemají strukturní defekty, jaké jsou uváděny výše, při jejich přípravě za použití běžného pěnotvorného zařízení.
-4··« · » · · · · · * • · · · 4 · ··· ♦ · · · • · « · 4 · ·· ·· ·*···· • « · · « · · · · ·
Podstata vynálezu
Je proto úkolem vynálezu získat polyioskyanátový prepolymer, který lze použít k dosažení vysoké kvality pěn s nízkou hustotou bez přítomnosti nadouvadel vyčerpávajících ozon.
Podstatou vynálezu je isokyanátem zakončený prepolymer mající obsah NCO vyšší než 31 až 33,5 % hmotnostních, který obsahuj e:
(a) polyfenylenpolymethylenpolyisokyanát obsahující
1) 30 až 100 % hmotnostních difenylmethandiisokyanátu a
2) zbytek je vybrán ze skupiny zahrnující v podstatě vyšší homology polyfenylenpolymethylenpolyisokyanátu, polyfenýlenpolymethylenpolyisokyanát modifikovaný esterovými skupinami, močovinovými skupinami, biuretovými skupinami, alifatickými skupinami, karbodiimidovými skupinami, isokyanurátovými skupinami, uretdionovými skupinami a urethanovými skupinami, a (b) polyoxyalkylenpolyol mající obsah oxyethylenu 30 až 90 %, molekulovou hmotnost 1000 až 12000 a funkcionalitu 2 až 8.
Hmotnostní poměr složky (a) ke složce (b) v tomto prepolymeru je 99,9:0,1 až 95:5, s výhodou 99,9:0,1 až 97,5:2,5 a ještě výhodněji 99,85:0,15 až 99,0:1,0.
Polyfenylenpolymethylenpolyisokyanát (PMDI) použitý jako složka (a) obsahuje 1) 30 až 100 % hmotnostních difenylmethandiisokyanátu (MDI) a 2) zbytek je vybrán ze skupiny zahrnující v podstatě vyšší (to je vyšší než di-) homology PMDI, PMDI modifikovaný esterovými skupinami, močovinovými skupinami, biuretovými skupinami, alifatickými skupinami, karbodiimidovými skupinami, isokyanurátovými skupinami, uretdionovými skupinami a urethanovými skupinami. S výhodou složka (a) obsahuje 35 až 100 % a ještě výhodněji 40 až 100 % MDI. MDI používaný jako složka (a) 1) obsahuje 4,4-isomer jakož i 2,4- a 2,2-isomery. Je výhodné, když • ft • · • · * • · ft· • ft • ft ·· • · · ftftft ftft ftft ·«· ftft
5· · · ft ·«·· · • ft ftft ftft ftft ftft ftft složka (a) 1) obsahuje hmotnostní poměr 4,4'-MDI k 2,4'- a 2,2'-MDI (vzato dohromady) v rozmezí od 99:1 do 50:50 a s výhodou 98:2 až 60:40.
Isokyanátové složka (a) 2) může obsahovat vyšší (to je vyšší než di-) homology PMDI. Těmito vyššími homology PMDI jsou jakékoliv triisokyanáty, tetraisokyanáty, heptaisokyanáty hexaisokyanáty atd.. Vyšší homology zejména zahrnují trifenyldimethantriisokyanát (třikruhový oligomer PMDI) , tetrafenyltrimethantetraisokyanát (čtyřkruhový oligomer PMDI) a vyšší funkční oligomery. Vhodné vyšší homology PMDI jsou popsány v knize The ICI Polyurethanes Book, vydané Georgem Woodsem, John Wiley & Sons Publishers (1987).
Složka (a) 2) může dále obsahovat isokyanáty modifikované různými skupinami, včetně esterových skupin, močovinových skupin, biuretových skupin, alifatických skupin, karbodiimidových skupin, isokyanurátových skupin, uretdionových skupin a urethanových skupin. Tyto modifikované isokyanáty a způsoby jejich přípravy jsou známé ze stavu techniky.
Při přípravě isokyanátem zakončeného prepolymeru podle předloženého vynálezu se PMDI složka (a) nechá reagovat se složkou (b) , polyoxyalkylenpolyolem. Polyoxyalkylenpolyoly použitelné podle vynálezu mají obsah oxyethylenu od 30 do 90 %, s výhodou mezi 50 až 85 % a ještě výhodněji mezi 65 až 80 % hmotnostními. Polyoxyalkylenpolyoly použitelné podle vynálezu mají dále funkcionalitu 2 až 8 a s výhodou 2 až 6 a ještě výhodněji 2 až 4 a molekulovou hmotnost 1000 až 12000, s výhodou 1200 až 10000 a ještě výhodněji 1400 až 8000.
Polyoxyalkylenpolyoly vhodné pro použití podle vynálezu zahrnují polyoxyalkylenpolyoly získané reakcí alkylenoxidů s iniciátory obsahujícími od 2 do 8 aktivních atomů vodíku na molekulu. Vhodnými alkylenoxidy jsou například butylenoxid, propylenoxid a ethylenoxid. Vhodnými iniciátory jsou polyoly (například voda, ethylenglykol, diethylenglykol, propylenglykol, butandiol, glycerol, trimethylolpropan,
-6triethanolamin, pentaerythritol, sorbitol a sacharosa), polyaminy (například ethylendiamin, tolylendiamin, diaminodifenylmethan a polymethylenpolyfenylenpolyaminy), aminoalkoholy (například ethanolamin a diethanolamin) a jejich směsi. Výhodnými alkylenoxidy jsou propylenoxid a ethylenoxid. Výhodnými iniciátory jsou iniciátory obsahující od 2 do 6 vodíkových atomů na molekulu. Jako příklady těchto výhodných iniciátorů lze uvést ethylenglykol, diethylenglykol, propylenglykol, glycerol, trimethylolpropan, triethanolamin, pentaerythritol a sorbitol.
Prepolymery podle předloženého vynálezu lze připravit jakýmkoliv vhodným způsobem známým ze stavu techniky. Avšak je výhodné připravovat tyto prepolymery bud' reakcí isokyanátové složky (a) přímo s polyolovou složkou (b) nebo nejprve reakcí části isokyanátové složky (a) s polyolovou složkou (b) za vzniku semiprepolymeru a potom zředěním tohoto semiprepolymeru zbylou polyisokyanátovou složkou (a) .
Jak již bylo uvedeno výše, je obsah NCO vzniklého isokyanátem zakončeného prepolymerů více než 31 až 3 3,5 %. Výhodně je obsah NCO prepolymerů více než 31 až 33 % a ještě výhodněji 31,5 až 32,5 %. Neobvykle vysokého obsahu NCO v tomto prepolymerů se dosáhne proto, že se použije pouze relativně malé množství polyolové složky (b) ve srovnání s množstvím isokyanátové složky (a) . Předpokládá se, že tento vysoký obsah NCO se signifikantně podílí na vynikajících kvalitách pěn připravovaných z prepolymerů podle předloženého vynálezu.
Isokyanátem zakončené prepolymery podle předloženého vynálezu se nechají reagovat se složkami reaktivními vůči isokyanátům (to je pryskyřičná část) za vzniku polyurethanových pěn s nízkou hustotou. Pracovníkům v oboru je jasné, že podle potřeby pro zvlášní účely lze použít pryskyřičné materiály, avšak vynález není jen na ně omezen.
-Ί-
Avšak je výhodné, obsahuje-li pryskyřičná část jednu nebo více z následujících složek, kterými jsou:
1. Polyfunkční směsi reaktivní vůči isokyanátům, s kterými se prepolymery zakončené isokyanátem nechají reagovat za vzniku polyurethanových nebo isokyanátem modifikovaných polyurethanových pěn. Jako příklady těchto směsí lze uvést polyetherické polyoly, polyesterové polyoly a jejich směsi, mající průměrné hydroxylové číslo od 100 do 1000, s výhodou 150 až 700 KOH/g a průměrnou hydroxylovou funkcionalitu 2 až 8, s výhodou 2 až 6. Jako další příklady vhodných polyfunkčních směsí reaktivních vůči isokyanátům lze uvést aktivním vodíkem zakončené polythioethery, polyamidy, polyesteramidy, polykarbonáty, polyacetaly, polyolefiny a polysilóxany. Dalšími použitelnými materiály reaktivními s isokyanáty jsou polymerní polyoly, kterými jsou disperse nebo roztoky adičních nebo kondensačnich polymerů v polyolech typu výše popsaného.
2. Voda nebo sloučeniny uvolňující oxid uhličitý, jako jsou monokarboxylové kyseliny nebo polykarboxylové kyseliny, cyklické karbonáty reaktivní vůči isokyanátům a cyklické močoviny reaktivní vůči isokyanátům.
3. Kapalný nebo rozpuštěný oxid uhličitý, jak je popsán v US patentu č. 5 578 655.
4. Fysikální nadouvadla jiná než chlorovaný a fluorovaný uhlovodík. Vhodnými fysikálními nadouvadly jsou alifatické a cykloalifatické fluorované uhlovodíky, dialkylethery, ethery obsahující fluor, alkylalkanoáty a uhlovodíky. Výhodným fysikálním nadouvadlem je 1,1,1,2-tetrafluorethan (HFG-134a), 1,1,1,3,3-pentafluorpropan (HFC-245fa) a jejich směsi.
Pryskyřičná část může také obsahovat různé pomocné látky a aditiva nutná pro zvlášní účely. Vhodnými pomocnými látkami a aditivy jsou síúovací činidla, jako jsou triethanolamin a glycerol, činidla stabilisující pěnu nebo povrchově aktivní látky, jako jsou kopolymery siloxanu a oxyalkylenu,
-8triaziny, trischlorkatalysátory, jako jsou terciární aminy (například (bis-2-dimethylaminoethyl)ether, N,N-dimethylethanolamin, dimethylaminoethoxyethanol, pentamethyldiethylentriamin), organokovové sloučeniny (například dibutylcíndilaurát a oktoát draselný), kvarterní amoniové soli (například 2-hydroxypropyltrimethylamoniumformiát) a N-substituované reaktivní a nereaktivní zhášedla, jako jsou propylfosfát a oligomery fosfátů obsahující hydroxylové skupiny, snižovače viskosity, jako je propylenkarbonát, činidla napomáhající uvolnění z formy, jako je stearát zinečnatý, plniva, jako jsou saze, a antioxidanty, jako je butylovaný hydroxytoluen.
Polyurethanové pěny s nízkou hustotou připravené z prepolymerů zakončených isokyanátem podle vynálezu lze připravit reakcí prepolymerů zakončeného isokyanátem s pryskyřičnou částí popsanou výše v poměrech a za podmínek vhodných pro tvorbu polyurethanové pěny. Tyto poměry a reakční podmínky jsou pracovníkům v oboru dobře známy. Avšak je výhodné, jestliže se prepolymer a pryskyřičné složky nechají reagovat v poměrech 1:10 až 10:1 a s výhodou 1:5 až 5:1. Výhodně lze při reakci těchto složek při výrobě polyurethanových pěn s nízkou hustotou používat běžná zařízení pro výrobu pěny. Jako příklad vhodného zařízení lze uvést Instapack® 808, nízkotlaké zařízení pro tvorbu pěny dostupné od firmy Sealed Air Corporation.
Pěny připravěné podle předloženého vynálezu obsahují značně méně defektů ve srovnání s běžnými pěnami pro balení. Kromě toho mají pěny připravené podle předloženého vynálezu hustotu méně než asi 32 kg/m3, výhodněji méně než asi 16 kg/m3 a ještě výhodněji méně než asi 4,8 kg/m3.
Předložený vynález je dále blíže objasněn následujícími příklady provedení, které jej však neomezují.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Prepolymer podle vynálezu se připraví reakcí 82,1 dílů hmotnostních isomerní směsi difenylmethandiisokyanátu obsahující 70 % 4,4'-isomeru se 17,9 díly hmotnostními oxyethylovaného a oxypropylovaného trimethylolpropanem iniciovaného polyolů majícího obsah oxyethylenu asi 75 % neuspořádaně distribuovaného a molekulární hmotnost 4000. Reakce se provádí při teplotě 80 až 90 °C po dobu 2,5 hodiny a získaný prepolymer má volný obsah NCO 27 % hmotnostních. 0,7 dílů hmotnostních výše uvedeného prepolymeru se smísí s 99,3 díly hmotnostními směsi PMDI mající obsah difenylmethandiisokyanátu 52 % [hmotnostní poměr 4,4'-isomeru k (2,4' + 2,2')isomeru je 85:15] a volný obsah NCO 31,9 %. Volný obsah NCO vzniklého prepolymeru je 31,8 %.
Balicí pěna s nízkou hustotou se připraví za použití zařízení pro výrobu pěny Instapack'5’ 808 s isokyanátovým prepolymerem popsaným výše jako složkou (a) a UltraLite™ polyfunkční směsí reaktivní vůči isokyanátům dostupnou od firmy Sealed Air Corporation jako složkou (b) . Instapack® 808 je nízkotlaké (3447 kPa) zařízení pro výrobu pěny také dostupné od firmy Sealed Air Corporation.
Polyurethanová pěna s nízkou hustotou se připraví reakcí polyisokyanátového prepolymeru s polyfunkční směsí reaktivní vůči isokyanátům v hmotnostním poměru 63:37 (isokyanát:směsi reaktivní vůči isokyanátům). Před reakcí se prepolymer zahřeje na teplotu 71 °C a směs reaktivní vůči isokyanátům se zahřeje na 76 °C a tyto teploty se udržují během celé reakce.
Hustota získané pěny se měří podle postupu uvedeného v ASTM D 1622. Hustota pěny je 4 kg/m3. Pěna nenese žádné známky zhroucení pěny, nestejnorodé pěny (to je pruhování), hrubé
-10• · · · · · · 4**4 • 4444 4 44* 4 44 4 *4 *44 44 44 444 4*4 • 444 4444 4 4 pěny a velkých mezer. Pěna je vhodná pro ochranu křehkých nebo jemných druhů zboží během jejich transportu nebo skladování.
Příklad 2
Prepolymer podle vynálezu se připraví reakcí 82,1 dílů hmotnostních isomerní směsi difenylmethandiisokyanátu obsahující 70 % 4,4'-isomeru se 17,9 díly hmotnostními oxyethylovaného a oxypropylovaného trimethylolpropanem iniciovaného polyolu majícího obsah oxyethylenu asi 75 % neuspořádaně distribuovaného a molekulární hmotnost 4000. Reakce se provádí při teplotě 80 až 90 °C po dobu 2,5 hodiny a získaný prepolymer má volný obsah NCO 27 % hmotnostních. 1,7 dílů hmotnostních výše uvedeného prepolymeru se smísí s 98,3 díly hmotnostními směsi PMDI mající obsah difenylmethandiisokyanátu 52 % [hmotnostní poměr 4,4'-isomeru k (2,4' + 2,2')isomeru je 85:15] a volný obsah NCO 31,9 %. Volný obsah NCO vzniklého isokyanátového prepolymeru je 31,65 %.
Polyurethanová pěna s nízkou hustotou se připraví podle postupu uvedeného v příkladu 1. Hustota pěny měřená podle ASTM D 1622 je 4 kg/m3. Pěna nenese žádné známky zhroucení pěny, nestejnorodé pěny (to je pruhování), hrubé pěny a velkých mezer. Pěna je vhodná pro ochranu křehkých nebo jemných druhů zboží během jejich transportu nebo skladování.
Příklad 3
Polyurethanová pěna se připraví reakcí směsi PMDI obsahující 52 % difenylmethandiisokyanátu [hmotnostní poměr 4,4'-isomeru k (2,4' + 2,2')isomeru je 85:15] a volný obsah NCO 31,9 % se složkou reaktivní s isokyanátem popsanou v příkladu 1.
Hustota pěny je 4,1 kg/m3. Obsahuje oblast zhroucené pěny blízko centra bochánku. Vykazuje také určitou nestejnorodost
-11» ·· · · ·· · • ··· · · · · (to je pruhování) v oblasti začátku nalévání. Pěna je špatné kvality a zdá se být nevhodnou pro ochranu křehkých nebo jemných druhů zboží během jejich transportu nebo skladování. Příklad 4
Prepolymer isomerni směsi 4,4'-isomeru se oxypropylovaného se připraví reakcí 82,1 difenylmethandiisokyanátu 17,9 díly hmotnostními dílů hmotnostních obsahující 70 % oxyethylovaného a trimethylolpropanem iniciovaného polyolu majícího obsah oxyethylenu asi 75 % neuspořádaně distribuovaného a molekulární hmotnost 4000. Reakce se provádí při teplotě 80 až 90 °C po dobu 2,5 hodiny a získaný prepolymer má volný obsah NCO 27 % hmotnostních. 29 dílů hmotnostních výše uvedeného prepolymeru se smísí s 71 díly hmotnostními směsi PMDI mající obsah difenylmethandiisokyanátu 52 % [hmotnostní poměr 4,4'-isomeru k (2,4' + 2,2')isomeru je 85:15] a volný obsah NCO 31,9 %. Volný obsah NCO vzniklého isokyanátového prepolymeru je 30,45 %.
Polyurethanová pěna se připraví způsobem popsaným v příkladu 1. Hustota pěny, měřená podle ASTM D 1622, je 4,16 kg/m3 a pěna nemá žádnou oblast zhroucení pěny, nestejnorodosti (to je pruhování) , hrubé pěny nebo velkých mezer. Pěna se začne srážet během hodin pěnění. Vzhledem ke srážení se tato pěna nezdá vhodná pro ochranu křehkých nebo jemných druhů zboží během jejich transportu nebo skladování.
Příklad 5 se připraví reakcí 82,1 dílů hmotnostních difenylmethandiisokyanátu obsahující 70 %
17,9 díly hmotnostními oxyethylovaného a trimethylolpropanem iniciovaného polyolu oxyethylenu asi 75 % neuspořádaně molekulární hmotnost 4000. Reakce se provádí
Prepolymer isomerni směsi 4,4'-isomeru se oxypropylovaného majícího obsah distribuovaného a
-12• 44 · · · · 4 4 4 4 • 4 4 4 4 · ··· · 4 4 4
44 444 44 44 444 444 • 444 4444 4 4 při teplotě 80 až 90 °C po dobu 2,5 hodiny a získaný prepolymer má volný obsah NCO 27 % hmotnostních. 69 dílů hmotnostních výše uvedeného prepolymerů se smísí s 31 díly hmotnostními směsi PMDI mající obsah difenylmethandiisokyanátu 36 % [hmotnostní poměr 4,4'-isomeru k (2,4' + 2,2')isomeru je 96:4] a volný obsah NCO 31,1 %. Volný obsah NCO vzniklého isokyanátového prepolymerů je 28,2 %.
Polyurethanové pěna se připraví způsobem podle příkladu
1. Pěna se zhroutí do lívance brzy po jejím vytvoření. Vzhledem k tomuto zhroucení se pěna nezdá být vhodnou pro ochranu křehkých nebo jemných druhů zboží během jejich transportu nebo skladování.
Příklad 6
Prepolymer se připraví reakcí 92,5 dílů hmotnostních polymerního MDI majícího obsah difenylmethandiisokyanátu 60 % s 7,5 díly hmotnostními oxyethylovaného a oxypropylováného glycerinem iniciovaného polyolů majícího obsah oxyethylenu asi 5 % a molekulovou hmotnost 3100. Reakce se provádí při teplotě 80 až 90 °C po dobu 2,5 hodiny a prepolymer má volný obsah NCO 29,4 % hmotnostních. 75 dílů hmotnostních výše uvedeného prepolymerů se smísí s 25 díly hmotnostními isomerní směsi difenylmethandiisokyanátu obsahující 80 % 4,4'-isomeru a mající volný obsah NCO 33,5 %. Volný obsah NCO vzniklého isokyanátového prepolymerů je 30,4 %.
Polyurethanové pěna se připraví způsobem podle příkladu 1. Pěna se zhroutí do lívance brzy po jejím vytvoření. Vzhledem k tomuto zhroucení se pěna nezdá být vhodnou pro ochranu křehkých nebo jemných druhů zboží během jejich transportu nebo skladování.
··· ···· ···· • ···· · · ·· · ···
-13Příklad 7
Prepolymer se připraví reakcí 97 dílů hmotnostních isomerní směsi difenylmethandiisokyanátu obsahující 80 % 4,4'-isomeru s 3 díly hmotnostními směsi diolů obsahující 1,2-propylenglykol, 1,3-butylenglykol a diethylenglykol v molárním poměru 1:1:0,9. Průměrná molekulová hmotnost glykolové směsi je 90. Reakce se provádí při teplotě 80 až 90 °C po dobu 2,5 hodiny a získaný prepolymer má volný obsah NCO 29,7 % hmotnostních. 24,4 díly hmotnostní výše uvedeného prepolymerů se smísí se 75,6 díly hmotnostními PMDI s obsahem difenylmethandiisokyanátu 44 % [hmotnostní poměr 4,4'-isomeru k (2,4'+ 2,2')isomeru je 95:5] a volný obsah NCO je 31,5 %. Volný obsah NCO vzniklého isokyanátového prepolymerů je 30,85 %.
Polyurethanová pěna se připraví způsobem podle příkladu 1. Hustota pěny, měřená podle ASTM D 1622, je 4,16 kg/m3 a pěna obsahuje oblast zhroucené pěny blízko centra bochánku. Pěna je hrubší než pěna podle příkladu 1. Celkově není kvalita pěny dobrá a zdá se, že není vhodná pro ochranu křehkých nebo jemných druhů zboží během jejich transportu nebo skladování.
Proto lze vidět, že polyurethanové pěny připravené podle předloženého vynálezu mají relativně nízkou hustotu a mají dobrou kvalitu, čímž nemají problémy s kompatibilitou.

Claims (12)

1) 30 až 100 % hmotnostních difenylmethandiisokyanátu a
1. Isokyanátem zakončený prepolymer mající obsah NCO více než 31 až 33,5 % hmotnostních, vyznačující se tím, že obsahuje (a) polyfenylenpolymethylenpolyisokyanát obsahující
2. Isokyanátem zakončený prepolymer podle nároku 1, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr složky (a) ke složce (b) je od 99,9:1 do 95:5.
2) zbytek je vybrán ze skupiny zahrnující v podstatě vyšší homology polyfenylenpolymethylenpolyisokyanátu, polyfenylenpolymethylenpolyisokyanát modifikovaný esterovými skupinami, močovinovými skupinami, biuretovými alifatickými skupinami, karbodiimidovými isokyanurátovými skupinami, uretdionovými skupinami a urethanovými skupinami, a (b) polyoxyalkylenpolyol mající obsah oxyethylenu 30 až 90 %, molekulovou hmotnost 1000 až 12000 a funkcionalitu 2 až 8.
skupinami, skupinami,
3. Isokyanátem zakončený prepolymer podle nároku 2, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr složky (a) ke složce (b) je od 99,9:1 do 97,5:2,5.
4. Isokyanátem zakončený prepolymer podle nároku 2, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr složky (a) ke složce (b) je od 99,85:0,15 do 99,0:1,0.
5. Isokyanátem zakončený prepolymer podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje od 35 do 100 % difenylmethandiisokyanátu.
složka (a)
-15···· 9··· 9 ·
6. Isokyanátem zakončený prepolymer podle nároku 5, vyznačující se tím, že složka (a) obsahuje od 40 do 100 % difenylmethandiisokyanátu.
7. Isokyanátem zakončený prepolymer podle nároku 1, vyznačující se tím, že složka (b) má funkcionalitu od 2 do 6.
8. Isokyanátem zakončený prepolymer podle nároku 1, vyznačující se tím, že složka (b) má molekulovou hmotnost od 1200 do 10000.
9. Způsob přípravy isokyanátem zakončeného prepolymerů jak je definován v nároku 1, vyznačující se tím, že se nechá reagovat isokyanátové složka (a) přímo s polyolovou složkou (b).
10. Způsob přípravy isokyanátem zakončeného prepolymerů jak je definován v nároku 1, vyznačující se tím, že se nejprve nechá reagovat část isokyanátové složky (a) s polyolovou složkou (b) za vzniku semiprepolymeru a potom se tento semiprepolymer zředí zbylou isokyanátovou složkou (a) .
11. Polyurethanové pěna, vyznačující se tím, že sestává z reakčního produktu isokyanátem zakončeného prepolymerů, jak je definován v nároku 1, a ze složky reaktivní vůči isokyanátům.
12. Polyurethanové pěna podle nároku 11, vyznačující se tím, že má hustotu menší než asi 32 kg/m3.
CZ992812A 1997-02-11 1998-02-09 Isokyanátové směsi pro polyurethanové pěny s nízkou hustotou CZ281299A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US4029297P 1997-02-11 1997-02-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ281299A3 true CZ281299A3 (cs) 1999-11-17

Family

ID=21910204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ992812A CZ281299A3 (cs) 1997-02-11 1998-02-09 Isokyanátové směsi pro polyurethanové pěny s nízkou hustotou

Country Status (18)

Country Link
US (1) US6133481A (cs)
EP (1) EP0960150B1 (cs)
JP (1) JP2001512501A (cs)
KR (1) KR20000070925A (cs)
CN (1) CN1246873A (cs)
AU (1) AU728024B2 (cs)
BR (1) BR9807217A (cs)
CA (1) CA2284462A1 (cs)
CZ (1) CZ281299A3 (cs)
DE (1) DE69801421T2 (cs)
ES (1) ES2162702T3 (cs)
HU (1) HUP0000899A3 (cs)
ID (1) ID22174A (cs)
NZ (1) NZ337144A (cs)
PL (1) PL335060A1 (cs)
SK (1) SK108399A3 (cs)
TR (1) TR199901873T2 (cs)
WO (1) WO1998034973A1 (cs)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19823393A1 (de) * 1998-05-26 1999-12-02 Basf Ag Isocyanatgruppenhaltige Prepolymere und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP1164153A1 (en) * 2000-06-13 2001-12-19 Huntsman International Llc Process for preparing a flexible polyurethane foam
US6376567B1 (en) * 2000-12-07 2002-04-23 Bayer Corporation Polyisocyanate compositions and a process for the production of low-density flexible foams with low humid aged compression sets from these polyisocyanate compositions
ITMI20010357A1 (it) * 2001-02-22 2002-08-22 Enichem Spa Composizioni isocianiche e loro impiego nella preparazione di espansipoliuretanici a migliorate caratteristiche fisico-meccaniche
US6753357B2 (en) * 2001-12-18 2004-06-22 Foam Supplies, Inc. Rigid foam compositions and method employing methyl formate as a blowing agent
ES2657654T3 (es) * 2004-08-04 2018-03-06 Foam Supplies, Inc. Cambio de reactividad y degradación de catalizador en la espuma de poliuretano
FR2898905B1 (fr) * 2006-03-24 2008-05-09 Rhodia Recherches & Tech Composition polyisocyanate a proprietes anti-chocs ameliorees
EP2072549A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-24 Huntsman International Llc Novel composition from a polyisocyanate and a polyether monoamine
US8901187B1 (en) 2008-12-19 2014-12-02 Hickory Springs Manufacturing Company High resilience flexible polyurethane foam using MDI
US8906975B1 (en) 2009-02-09 2014-12-09 Hickory Springs Manufacturing Company Conventional flexible polyurethane foam using MDI
JP4920051B2 (ja) * 2009-02-25 2012-04-18 株式会社日立製作所 酸素燃焼ボイラプラント及び酸素燃焼ボイラプラントの運転方法
US8809410B2 (en) * 2009-10-07 2014-08-19 Huntsman International Llc Process for making a flexible polyurethane foam
WO2012126145A1 (en) 2011-03-24 2012-09-27 Bayer Materialscience Ag Process for production of ballast
WO2013030149A1 (de) * 2011-09-01 2013-03-07 Bayer Intellectual Property Gmbh Verfahren zur herstellung von schotterkörpern
EP2881411A1 (de) * 2013-12-05 2015-06-10 Bayer MaterialScience AG Verfahren zur Herstellung von viskoelastischen Polyurethanschaumstoffen auf Basis von phasenstabilen Polyolformulierungen
JP6536001B2 (ja) * 2014-09-22 2019-07-03 東ソー株式会社 軟質ポリウレタンフォーム成型用組成物
US10662277B2 (en) 2014-07-28 2020-05-26 Tosoh Corporation Polyisocyanate composition for producing flexible polyurethane foam, and flexible polyurethane foam production method using same
JP2016060896A (ja) * 2014-09-22 2016-04-25 東ソー株式会社 高耐久軟質ポリウレタンフォーム成型用組成物
JP6454783B2 (ja) * 2015-05-08 2019-01-16 三井化学株式会社 無黄変軟質ポリウレタンフォーム、衣料材料、ブラジャーのパッド、および、ブラジャーのカップ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4048105A (en) * 1975-12-19 1977-09-13 Mccord Corporation High density urethane foam for rim
DE3066568D1 (en) * 1979-07-11 1984-03-22 Ici Plc Prepolymers, polyisocyanate compositions prepared therefrom and their use in the preparation of polyurethane foams
JPH0733423B2 (ja) * 1989-10-03 1995-04-12 日本ポリウレタン工業株式会社 軟質ポリウレタン発泡体の製造方法
US5114989A (en) * 1990-11-13 1992-05-19 The Dow Chemical Company Isocyanate-terminated prepolymer and polyurethane foam prepared therefrom
DE4205934A1 (de) * 1992-02-27 1993-09-02 Basf Ag Verfahren zur herstellung von fluorchlorkohlenwasserstoff freien, niedrigdichten polyurethan-weichschaumstoffen und weichelastischen polyurethan-formschaumstoffen sowie hierfuer verwendbare, mit urethangruppen modifizierte polyisocyanatmischungen auf diphenylmethan-diisocyanatbasis
DE69307943T3 (de) * 1992-04-16 2003-01-30 Huntsman Ici Chemicals Llc, Salt Lake City Polyisocyanatzusammensetzung
US5621016A (en) * 1992-04-16 1997-04-15 Imperial Chemical Industries Plc Polyisocyanate compositions and low density flexible polyurethane foams produced therewith
US5591779A (en) * 1994-11-22 1997-01-07 Imperial Chemical Industries Plc Process for making flexible foams

Also Published As

Publication number Publication date
BR9807217A (pt) 2000-05-23
HUP0000899A3 (en) 2000-09-28
AU6495698A (en) 1998-08-26
EP0960150B1 (en) 2001-08-22
NZ337144A (en) 2001-03-30
ES2162702T3 (es) 2002-01-01
ID22174A (id) 1999-09-09
PL335060A1 (en) 2000-03-27
TR199901873T2 (xx) 1999-10-21
JP2001512501A (ja) 2001-08-21
AU728024B2 (en) 2001-01-04
DE69801421D1 (de) 2001-09-27
SK108399A3 (en) 2000-01-18
CA2284462A1 (en) 1998-08-13
CN1246873A (zh) 2000-03-08
WO1998034973A1 (en) 1998-08-13
HUP0000899A2 (en) 2000-07-28
EP0960150A1 (en) 1999-12-01
KR20000070925A (ko) 2000-11-25
DE69801421T2 (de) 2002-05-23
US6133481A (en) 2000-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ281299A3 (cs) Isokyanátové směsi pro polyurethanové pěny s nízkou hustotou
US5840781A (en) Polyether polyols, polyol formulation containing them and their use in the production of hard polyurethane foams
US20060058410A1 (en) Process for making a PIPA-polyol
PT93737B (pt) Processo para a preparacao de composicoes de isocianato e para a preparacao de espumas flexiveis a partir delas
CZ270794A3 (en) Process for preparing foamy polyurthane shaped parts without use of fluorochlorinated hydrocarbons
CZ20023238A3 (cs) Celistvé pěny s povrchovým pláątěm, při jejichľ výrobě se pouľívá pentafluorbutanové nadouvadlo
EP0320134B1 (en) Polyisocyanate compositions
JPH02296818A (ja) ポリイソシアネート組成物の製造方法及び該組成物を用いた軟質高分子発泡体の製造方法
US5248703A (en) Rigid polyurethane foams containing lithium salts for energy absorbing applications
EP0856018B1 (en) Rigid polyurethane foams
KR101232443B1 (ko) 우수한 절연성을 갖는 경질 발포체 및 상기 발포체의 제조방법
US6107359A (en) Polyether polyols, polyol formulation containing them and their use in the production of hard polyurethane foams
JPH1087777A (ja) 良好な流動性をもつ発泡性ポリウレタン調製物及び発泡ポリウレタン成形品の製造方法
EP0398304B1 (en) Flexible polyurethane foams and process for preparing them
JPH08319330A (ja) 連続気泡ポリウレタン変性ポリイソシアヌレートフォームの製造方法
JPH07165862A (ja) 軟質ポリウレタンフォームの製造方法
JPH03239716A (ja) 軟質ポリウレタンフォーム形成組成物および製法
EP3495402A1 (en) Polyol composition for molding flexible polyurethane foam, and flexible polyurethane foam
JP2008545036A (ja) ポリウレタン成形品の製造方法
MXPA99007125A (en) Isocyanate compositions for low density polyurethane foam

Legal Events

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