CZ328699A3 - Způsob přípravy rigidních polyurethanových pěn - Google Patents

Abstract

Použití směsi alespoň dvou různých polyoxyethylenpolyethermonoolů k rozpuštění uhlovodíkových badouvadel v polyolových směsích pro rigidní polyurethanové pěny.

Description

Způsob přípravy rigidních polyurethanových pěn

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu přípravy rigidních polyurethanových nebo urethanem modifikovaných polyisokyanurátových pěn, dále pěn připravených tímto způsobem a nových směsí použitelných při tomto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Rigidní polyurethanové a urethanem modifikované polyisokyanurátové pěny se obecně připravují reakcí příslušného polyisokyanátu a sloučeniny reaktivní vůči isokyanátu (obvykle polyolu) v přítomnosti nadouvadla. Jedním použitím těchto pěn je použití jako tepelně isolačních prostředků, jako například při konstrukci chladicích skladovacích zařízení. Tepelně isolační vlastnosti rigidních pěn jsou závislé na mnoha faktorech, včetně uzavřených buněk rigidních pěn, velikosti buněk a tepelně vodivosti objemů buněk.

Skupinou látek, které se široce používají jak nadouvadla při přípravě polyurethanových a urethanem modifikovaných poiyisokyanurátových. pěn jsou plně halogenované chlorfluoruhiovodíky a zejména trichlorfluormethan (CFC-11). Výjimečně nízká tepelná vodivost těchto nadouvadel, a zejména CFC-11, umožňuje přípravu rigidních pěn majících velmi účinné isolační vlastnosti. Současný zájem o potenciální chlorfluoruhiovodíky, které způsobují vyčerpávání ozónu v atmosféře, vede k naléhavé nutnosti vyvinout reakční systémy, kde jsou chlor- fluoruhiovodíky jako nadouvadla nahrazeny alternativními materiály, které jsou přijatelné z hlediska ochrany životního prostředí a pomocí kterých lze také

0 • · · • 0

-2připravit pěny mající požadované vlastnosti pro mnoho aplikací, pro které se používají.

Takovými alternativními nadouvadly navrhovanými v dosavadním stavu techniky jsou chlorfluoruhlovodíky, fluoruhlovodíky a obzvláště uhlovodíky, jmenovitě alkany a cykloalkany, jako jsou pentan, isopentan, cyklopentan a jejich směsi.

Nevýhodou těchto uhlovodíkových nadouvadel je jejich omezená rozpustnost v polyolově směsi.

US patent 5 464 562 popisuje použití polyoxvalkylenpolyethermonoolu iniciovaného mastným uhlovodíkem se 4 až 24 atomy uhlíku, který má jeden alkylenoxidový aktivní atom vodíku, k emulgaci nadouvadel tvořených cykloalifatickým uhlovodíkem se 4 až 7 atomy uhlíku v polyesterpolyolových směsích. Polyoxyalkylenpolyethermonool je s výhodou iniciován monoolem s 12 až 15 atomy uhlíku za použití 6 až 15 molů alkylenoxidů, s výhodou směsí ethylenoxidu a 1,2-propylenoxidu. Hydroxylové číslo polyoxyalkylenpolyechermonoolů popsaně v US patentu 5 464 562 je pod 130 mg KOH/g. Není zmínka o účinku v polyetherpolyolových systémech.

WO 36/12759 popisuje použití kompatibilisujícího činidla pro zvýšení mísitelnosti uhlovodíkových nadouvadel, přičemž toto činidlo obsahuje kompatibilisující zbytek obecného vzorce

2n-l >

kde n je číslo větší nebo rovné 5, kce toto činidlo obsahuje alespoň jeden aktivní vodíkový atom, za předpokladu, že v molekule není více než jedna aromatická skupina, a dále kde tímto činidlem je tuk, olej, monoglycerid, diglycerid, mastná kyselina, mastný alkohol, mastný amid, kyseliny, alkoxylovaný adukt látky, alkylfenol nebo jeho adukt, alkylfenol nebo jeho adukt s ethylenoxidem a propylenoxidem, alkylfenol nebo jeho adukt s méně než v průměru 4 molekulami ethylenoxidu na molekulu alkylfenolu· nebo jejich směs. Výhodným kompatibilisujícím mastný amin, jakékoliv z propoxylovaný ester mastné předcházej ící ··· · · · · ··· ···· · · · · · ··

-3 • · · · · · · • · · · · ·· ·· ·· · · činidlem popsaným ve WO 96/12759 je ricínový olej. Ve WO 96/12759 je také popsáno použití 10 hmotnostních dílů C_:-H-_s - (OCH-CH₂) . - OH k rozpuštění 20 dílů hmotnostních cyklopentanu v 90 dílech hmotnostních směsi sacharosa/glycerin oxypropylenpolyetherpolyol nydroxylového čísla 490. Množství kompatibilisujícího činidla je 5 až 25 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů polyolu a kompatibilisujícího činidla.

Podstata vynálezu

Úkolem předloženého vynálezu je zlepšit rozpustnost uhlovodíkových nadouvadel v polyolových směsích, zejména v polyetherpolyolových směsích, bez škodlivého ovlivnění isolačních a jiných fysikálních vlastností získaných rigidních polyurethanových pěn.

Dále je úkolem předloženého vynálezu zlepšit rozpustnost uhlovodíkových nadouvadel v polyolových , směsích použitím nízkých množství kompatibilisujícího činidla.

Podstatou vynálezu je způsob přípravy rigidních polyurethanových nebo urethanem modifikovaných polyisokyanurátovýcn pěn, který spočívá v tom, že se nechají reagovat polyisokyanáty se složkami reaktivními vůči isokyanátům v přítomnosti uhlovodíkových nadouvadel a směsi alespoň dvou polyoxyethylenpolyethermonoolů, přičemž tyto polyoxyethylenpolyethermonooly se liší v obsahu oxyethylenových j ednotek.

Použitím polyoxyethylenpolyethermonoolů podle vynálezu se zlepší rozpustnost uhlovodíkových nadouvadel v polyolech, hlavně v polyetherpolyolech.

Lze použít vyšší obsah uhlovodíkových nadouvadel, proto lze obsah vody snížit, což vede k zlepšení isolační účinnosti. Díky tomuto zlepšení rozpustnosti se řada polyolů a aditiv, které lze použít u uhlovodíkem nadouvaných rigidních polyurethanových směsí, rozšiřuje.

··· · · · · ···· • · · · · ·· · · ·· ·

- *-1 • · · · · · · · ··· » · ·· ·· ·· ··

Nad hladinou rozpustnosti uhlovodíků použití polyoxyethylenpolyethermonoolů podle vynálezu vede ke stabilní emulsi uhlovodíku v polyolové směsi, emulse je stabilní po více než 3 týdny.

Dále lze použitím směsi polyoxyethylenpolyethermonoolů lišících se v obsahu oxyethylenových jednotek místo jednotlivého polyoxyethylenpolyethermonoolů použít nižší množství těchto monoolů. Také je zlepšena stabilita polyolové směsi obsahující tuto směs polyoxyethylenpolyethermonoolů v širokém teplotním rozmezí.

Polyoxyethylenpolyethermonooly používané podle předloženého vynálezu lze připravit jednoduchou adicí ethylenoxidu na iniciátor, mastný uhlovodík mající alkylenoxidový aktivní atom vodíku, obecného vzorce R-X, kde R znamená rozvětvený nebo nerozvětvený, nasycený nebo ethylenicky nenasycený, alifatický nebo alicyklický zbytek, s výhodou alifatický lineární nasycený alkylový zbytek a X znamená OH, NRH nebo SH, s výhodou OH. S výhodou R obsahuje 12 až 15 atomů uhlíku.

Ve výhodném provedení se monool iniciuje mastným alkoholem obsahujícím 12 až 15 atomů uhlíku. Mastným alkoholem je s výhodou rozvětvený nebo nerozvětvený alifatický primární nebo sekundární alkohol s 12 až 15 atomy uhlíku, nejvýhodněji rozvětvený nebo nerozvětvený primární alkylalkohol s 12 až 15 atomy uhlíku.

V tomto vynálezu označení mastný alkohol s 12 až 15 atomy uhlíku nebo jakékoliv takové podobné označení zahrnuje ty případy, kdy iniciátor může být tvořen pouze molekulami, které mají stejný počet atomů uhlíku a stejnou strukturu, stejný počet atomů uhlíku, ale jejich strukturní isomery nebo stereoisomery, nebo směsí sloučenin majících různý počet atomů uhlíku, pokud alespoň 90 % hmotnostních molekul ve směsi má délku uhlíkatých řetězců ve výše popsaném rozmezí.

• · · • ·· · · · · · • · · · · ·· · • · · · · ···· ··· ··· • · · · · · · ·· · · · · · · ··

Výhodné jsou směsi mastných alkoholů majících různý počet atomů uhlíku. Výhodné jsou směsi mascných alkoholů s 12 až 15 atomy uhlíku a směsi mastných alkoholů s 12 až 14 atomy uhlíku. Je výhodné použít primární mastné alkoholy, které mají lineární strukturu.

Monooly používané podle vynálezu se připraví přidáním ethylenoxidu do molekuly iniciátoru. Přidané množství ethylenoxidu musí být dostačující pro tvorbu monoolu majícího hydroxylové číslo v rozmezí 100 až 200 mg KOH/g, s výhodou v rozmezí 120 až 180, ještě výhodněji 140 až 180 mg KOH/g. Obecně je proto průměrný počet ethylenoxidových jednotek přidaných na molekulu iniciátoru od 2 do 5.

Přidávání ethylenoxidu při přípravě monoolů se obecně provádí v přítomnosti alkalického katalysátoru. Jako příklady lze uvést hydroxid sodný, hydroxid dráselný, ethylát sodný, methylát sodný, acetát draselný, acetát sodný a trimethylamin. Reakce se obvykle provádí při zvýšené teplotě a tlaku. Katalysátor se může neutralisovat karboxylovou kyselinou.

Polyoxyethylenpolyethermonooly podle předloženého vynálezu mají obecně hodnotu HLB (hydrofilní-lipořilní rovnováha) v rozmezí 5 až 11, s výhodou 5 až 9. Více informací o systému HLB lze nalézt v knize Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3.vydání, sv. 8 (1979), str. 900, v knize Handbook Of Surfactants, 2.vydání, Blackie Academie & Professional, New York (1994) a v The HLB System: A Time-Saving Guide to Emulsifier Selection, ICI Surfactants, Wilmington, Delaware (1992).

Jako příklady vhodných polyoxyethylenpolyethermonoolů pro použití podle předloženého vynálezu lze uvést komerčně dostupné produkty Atpol 4743 (mastný alkohol se 13 až 15 atomy uhlíku, na který jsou adovány průměrně 3 moly ethylenoxidu, hydroxylové číslo 160 mg KOH/g), Atpol 4768 (mastný alkohol s 12 až 14 atomy uhlíku, na který jsou adovány průměrně 2 moly ethylenoxidu, hydroxylové číslo 180' mg KOH/g), Atpol 4868 • · · · ·

-6(mastný alkohol se 13 až 15 atomy uhlíku, na který je adováno průměrně 5 molů ethylenoxidu, hydroxylové číslo 120 mg KOH/g) a Atpol 4867 (mastný alkohol se 13 až 15 atomy uhlíku, na který jsou adovány průměrně 4 moly ethylenoxidu, hydroxylové číslo 140 mg KOH/g), všechny dostupné od firmy Imperiál Chemical Industries. Atpol 4743 a Atpol 4868 jsou obzvláště vhodné pro cvklopentanová nadouvadla, Atpol 4768 je obzvláště vhodný pro nadouvadla typu n-pentan/isopentan.

Při způsobu podle vynálezu se používají směsi dvou nebo více výše uvedených polyoxyethylenpolyethermonoolů. Tyto polyoxyethylenpolyethermonooly se liší průměrným počtem oxyethylenových jednotek, s výhodou je rozdíl v průměrném počtu oxyethylenových jednotek mezi monooly alespoň 2.

Použitím této směsi se rozpustnost uhlovodíkových nadouvadel dále zlepšuje, takže lze použít menší množství polyoxyethylenpolyethermonoolů.

Množství 2 až 5 dílů hmotnostních (na 100 dílů hmotnostních polyolové směsi) polyoxyethylenpolyethermonoolů je ovbykle dostatečné, použije-li se směs monoolů, zatímco použij e-li množství se pouze potřebné j ediný polyoxyethylenpolyethermonool, k rozpuštění stejného množství uhlovodíkového nadouvadla je obvykle v rozmezí 5 až 10 dílů hmotnostních na 100 dílů hmotnostních polyolové směsi.

S výhodou se používá směs 70:30 hmotnostně Atpol 4768 a Atpol 4868 nebo směs 70:30 hmotnostně Atpol 4768 a Atpol 4743, zejména pro solubilisaci směsí cyklopentanu a isopentanu nebo n-pentanu v polyolových směsích pro rigidní polyurethanové pěny.

Celkové množství monoolů používané v polyolových směsích je obecně mezi 0,5 a 15 % hmotnostními, s výhodou mezi 1 a 10 % hmotnostními, ještě výhodněji mezi 2 a 5 % hmotnostními a nejvýhodněji mezi 2 a 3 % hmotnostními.

Vhodnými sloučeninami reaktivními vůči isokyanátům, které se mají použít při způsobu podle vynálezu, jsou sloučeniny • · • · • · · známé ze stavu techniky pro přípravu rigidních polyurethanových nebo urethanem modifikovaných polyisokyanurátových pěn. Pro přípravu rigidních pěn jsou zejména důležité polyoly a směsi polyolu mající průměrná hydroxylová čísla od 300 do 1000, zejména od 300 do 700, mg KOH/g a hydroxylové funkcionality od 2 do 8, zejména od 3 do 8. Vhodné polyoly jsou dostatečně popsány v dosavadním stavu techniky a jsou to reakční produkty alkylenoxidu, například ethylenoxidu a/nebo propylenoxidu, s iniciátory obsahujícími od 2 do 8 aktivních atomů vodíku na molekulu. Vhodnými iniciátory jsou: polyoly, například glycerol, trimethylolpropan, triethanolamin, pentaerythritol, sorbitol a sacharosa, polyaminy, například ethylendiamin, tolylendiamin (TDA), diaminodifenylmethan (DADPM) a polymethylpolyfenylenpolyaminy, a aminoalkoholy, například ethanolamin a diethanolamin, a směsi těchto iniciátorů. Dalšími vhodnými polymerními polyoly jsou polyestery získané kondensací příslušných podílů glykolů a polyolů s vyšší funkcionalitou s dikarboxylovými kyselinami nebo s polykarboxylovými kyselinami. Ještě dalšími vhodnými polymerními polyoly jsou hyaroxylem zakončené polythioethery, polyamidy, polyesteramidy, polykarbonáty, polyacetaly, polyolefiny a polysiloxany.

Zde popsané polyethylenpolyethermonooly jsou zejména vhodné pro použití ve směsích reaktivních vůči isokyanátúm obsahujících polyetherpolyoly. Může být přítomno až do 20 % hmotnostních polyesterpolyolů. Nad touto hranicí polyesterpolyolů nebylo pozorováno žádné zlepšení rozpustnosti uhlovodíkových nadouvadel v polyolově směsi s přítomným monoolem.

Vhodnými organickými polyisokyanáty pro použití při způsobu podle vynálezu jsou látky známé ze stavu techniky pro přípravu rigidních polyurethanových nebo urethanem modifikovaných polyisokyanurátových pěn, a zejména jsou to aromatické polyisokyanáty, jako je difenylmethandiisokyanát ve formě svých 2,4'-, 2,2'- a 4,4'-isomerů a jejich směsi, směsi difenylmethanaiisokyanátů (MDI) a jejich oligomeru známých ze stavu techniky jako surové nebo polymerní MDI (polymethylenpolyfenylenpolyisokyanáty) mající isokyanátovou funkcionalitu větší než 2, toluendiisokyanát ve formě svých

2.4- a 2,6-isomerú a jejich směsi, 1,5-naftalendiisokyanát a

1.4- diisokyanatobenzen. Jako další organické polyisokyanáty lze uvést alifatické diisokyanáty, jako je isoforondiisokyanát, 1,6-diisokyanatohexan a 4,4 '-diisokyanatodicyklonexylmethan.

Množství polyisokyanátových směsí a polyfunkčních směsí reaktivních vůči isokyanátúm, které se mají spolu nechat reagovat, závisí na povaze rigidní polyurethanové nebo urethanem modifikované polyisokyanurátovš pěny, která se má připravit, a pracovníci v oboru to snadno stanoví.

Vhodnými uhlovodíkovými nadouvadly jsou nižší alifatické nebo cyklické, lineární nebo rozvětvené uhlovodíky, jako jsou alkany, alkeny a cykloalkany, s· výhodou mající od 4 do 8 atomů uhlíku. Jako specifické příklady lze uvést n-butan, isobutan,

2,3-dimethylbutan, cyklobutan, n-pentan, isopentan, technické pentanové směsi, cyklopentan, methylcyklopentan, neopentan, n-hexan, isohexan, n-heptan, isoheptan, cyklohexan, metnvlcyklohexan, 1-penten, 2-methylbuten, 3-methylbuten, 1-hexen a jakákoliv směs výše uvedených uhlovodíků. Výhodnými uhlovodíky jsou n-butan, isobutan, cyklopentan, n-pentan a isopentan a jakákoliv jejich směs, zejména směsi n-pentanu a isopentanu (výhodný hmotnostní poměr 3:8), směsi cyklopentanu a isobutanu (výhodný hmotnostní poměr 8:3), směsi cyklopentanu a n-butanu a směsi cyklopentanu a isopentanu nebo n-pentanu (výhodný hnmotnostní poměr mezi 6:4 a 8:2).

Spolu s uhlovodíkovými nadouvadly lze použít další fysikální nadouvadla známá z přípravy rigidních polyurethanových pěn. Jako příklady lze uvést dialkylethery, cykloalkylenethery a ketony, fluorované ethery, • · · 9 9 9 9 9 9 9 9 »99· · » » · · ·· · • · · · · · · · · · ··· ··« _ q _ ······ ··

-7 99· 99 ·9 9· ·· ·· chlorfluoruhlovodíky, perfluorované uhlovodíky a zejména chlorfluoruhlovodíky a fluoruhlovodíky.

Jako příklady vhodných chlorfluoruhlovodíků lze uvést 1-chlor-1,2-difluorethan, l-chlor-2,2-aifluorethan, 1-chlor-1,1-difluorethan, 1,1-dichlor-1-fluorethan a mcnochlordifluormethan.

Jako příklady vhodných fluoruhlovodíků lze uvést 1,1,1,2-tetrafluorethan, 1,1,2,2-tetrafluorethan, trifluormethan, heptafluorpropan, 1,1,1-trifluorethan, 1,1,2-trifluorethan, 1,1,1,2,2-pentafluorpropan, 1,1,1,3-tetrafluorpropan,

1,1,1,3,3-pentafluorpropan a 1,1,1,3,3-pentafluor-n-butan.

Spolu s fysikálními nadouvadly se obvykle používá voda nebo další sloučeniny uvolňující oxid uhličitý. Používá-li se voda jako chemické ko-nadcuvadlo, je její množství obvykle v rozmezí 0,2 až 5 °s, s výhodou od 0,5 do 3 % hmotnostních, vztaženo na sloučeninu reaktivní vůči isokyanátům.

Celkové množství nadouvadla, které se má použít v reakčním systému pro přípravu celulárních polymerních materiálů, mohou pracovníci v oboru snadno stanovit, avšak je to typicky od 2 do 25 % hmotnostních, vztaženo na celý reakční systém.

Kromě polyisokyanátů a polyfunkčních směsí reaktivních vůči isokyanátům a nadouvadla obsahuje obvykle pěnotvorná reakční směs jednu nebo více dalších pomocných látek nebo aditiv běžných pro přípravky pro přípravu rigidních polyurethanových nebo urethanem modifikovaných polyisokyanurátových pěn. Těmito případnými aditivy jsou sífovací činidla, například polyoly s nízkou molekulovou hmotností, jako je triethanolamin, činidla stabilisující pěnu nebo povrchově aktivní látky, například kopolymery siloxanu a oxyalkylenu, urethanové katalysátory, například sloučeniny cínu, jako je oktoát cínatý nebo dibutylcíndilaurát nebo terciární aminy, jako je dimethylcyklohexylamin nebo triethylendiamin, isokyanurátové katalysátory, inhibitory ·· ·« • · » · • » · · • · · · · · · • · · · • · · « • · • a · ·« • · ·

10hoření, například halogenalkylfosfáty, jako je trischlorpropylfosfát a plnidla, jako jsou saze.

Při provádění způsobu přípravy rigidních pěn podle vynálezu lze použít známé jednorázové, prepolymerní nebo semipolymerní techniky spolu s běžnými mísícími postupy a rigidní pěny lze připravit ve formě deskové suroviny, výlisku, dutých náplní, sprejovaných pěn, pěn nebo laminátů s dalšími materiály, jako jsou lisované dřevovláknité desky, sádrové lepenky, plastické hmoty, papír nebo kov.

Je vhodné při mnoha aplikacích použít složky pro přípravu polyurethanu v předem smíšených formulacích na basi každé primární polyisokyanátové složky a složky reaktivní vůči isokyanátům. Zejména mnohé reakční systémy využívají směs reaktivní vůči polyisokyanátům, která obsahuje více aditiv, jako jsou nadovadla a katalysátor kromě složky nebo složek reaktivních vůči polyisokyanátům.

Proto se také předložený vynález týká směsi reaktivní vůči isokyanátům obsahující směs polyethylenpolyethermonoolú.

Předložený vynález je blíže objasněn, avšak nikoliv limitován, následujícími příklady.

Příklady provedení vvnálezu

V příkladech jsou uváděny následující reakční složky:

Atpol 4743: Polyethylenpolyethermonool iniciovaný mastným alkoholem s 13 až 15 atomy uhlíku, na který jsou adovány průměrně 3 moly ethyienoxidu, hydroxylové číslo 160 mg KOH/g, dostupný od firmy Imperiál Chemical Industries.

Atpol 4768: Polyethylenpolyethermonool iniciovaný mastným alkoholem s 12 až 14 atomy uhlíku, na který jsou adovány průměrně 2 moly ethyienoxidu, hydroxylové číslo 180 mg KOH/g, dostupný od firmy Imperiál Chemical Industries.

Atpol 4868: Polyethylenpolyethermonool iniciovaný mastným alkoholem s 13 až 15 atomy uhlíku, na který je adováno • ·· «· ·· ·* ·· ··· · · · · « · · · ···· · ·· · · ·· · • · * · · · ··· · ··· ··· ····« · · 9 ··· ·· ·· ·· ·· ·· průměrně 5 molů ethylenoxidu, hydroxylové číslo 120 mg KOH/g, dostupný od firmy Imperiál Chemical Industries.

Atpcl 4867: Polyetnylenpolyethermonool iniciovaný mastným alkoholem s 13 až 15 atomy uhlíku, na který jsou adovány průměrně 4 moly ethylenoxidu, hydroxylové číslo 140 mg KOH/g, dostupný od firmy Imperiál Chemical Industries.

Směs 1: 70:30 hmotnostně směs Atpol 4768 a Atpol 4868.

Synperonic L7: Polyethylenpolyethermonool iniciovaný mastným alkoholem s 12 až 14 atomy uhlíku, na který je adováno průměrně 7 molů ethylenoxidu, hydroxylové číslo 100 mg KOH/g, dostupný od firmy Imperiál Chemical Industries.

Aditiv: C₁₂H₂₅- (OCH₂CH₂) ₄-OH.

Polyol	1: Polyetherpolyol	na basi	cukru	s	hydroxylovým	číslem
4 6 0 mg	KOK/g.
Polyol	2: Polyetherpolyol	na basi	cukru	s	hydroxylovým	číslem
55 5 mg	KOH/g.
Polyol	3: Polyetherpolyol	na basi	cukru	s	hydroxylovým	číslem
4 95 mg	KOH/g.

Polyol 4: Aromatickým	aminem	iniciovaný	polyetherpolyol	s
hydroxylovým číslem 500.
Polyol 5: Aromatickým hydroxylovým číslem 300.	aminem	iniciovaný	po1ye t he rpo1yo1	s
Polyol 6: Aromatickým hydroxylovým číslem 300.	aminem	iniciovaný	polyetherpolyol	s
Polyol 7: Aromatickým hydroxylovým číslem 353.	aminem	iniciovaný	polyetherpolyol	s

Polyol	8 :	Cukrem	iniciovaný	polyetherpolyol	s hydroxylovým
číslem	575 .
Polyol	9 :	Cukrem	iniciovaný	polyetherpolyol	s hydroxylovým
číslem	380 .
Polyol	10 :	Glycerinem	iniciovaný polyetherpolyol s
hydroxylovým	číslem	540 .

Polyol 11: Alifatický polyesterpolyol s hydroxylovým číslem

280 .

• · • · · • ·

- 12 Isokyanát: Polymerní MDI.

Povrchově aktivní látka: Silikonová povrchově aktivní látka. Katalysácor: Aminový katalysátor.

Inhibitor: Inhibitor hoření obsahující fosfor.

Příklad 1

Rozpustnost isopentanu v různých polyetherpolyolech se stanoví bez přítomnosti monoolu a v přítomnosti monoolu. Uváděná čísla jsou horní koncentrací (v dílech hmotnostních) isopentanu, kterou lze přidat a směs zůstává stále čirá.

Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1. Tyto výsledky ukazují, že rozpustnost isopentanu v polyetherpolyolech je podstatně zlepšena při použití monoolu podle předloženého vynálezu.

Tabulka 1

	žádný monool	+ 10 dílů hmot. Atpol 4743	+ 10 dílů hmot. Atpol 4763
polyol 1	6	14	15
polyol 2	5	12	14
polyol 3	4	9	11

Příklad -2

Připraví se polyolové směsi obsahující složky (množství v dílech hmotnostních) uvedené níže v tabulce 2.

Rozpustnost isopentanu v těchto různých polyolových směsích se stanoví bez přítomnosti monoolu a v přítomnosti monoolu. Uváděná čísla jsou horní koncentrací (v dílech hmotnostních) isopentanu, kterou lze přidat a směs zůstává stále čirá.

Výsledky jsou uvedeny v tabulce 3. Tyto výsledky ukazují, že rozpustnost isopentanu v polyolových směsích je podstatně zlepšena při použití moncolů podle předloženého vynálezu.

Tabulka 2

	směs 1	směs 2	směs 3	směs 4	směs 5
polyol 1	31	33	34,7
polyol 2			19,7
polyol 4	33		18
polyol 5	30
polyol 6		25	19,5
polyol 7		35
polyol 8				48	48
polyol 9				27	27
polyol 10				8	8
katalysátor	1,5	2,7	3,7	1,7	1,7
povrchově aktivní látka	2,3	2	2,2	2,1	2,1
inhibitor				11
voda	2,2	2	2,2	2,2	2,2

Tabulka 3

	žádný monool	+ 10 dílů hm. Atpol 4743	+ 10 dílů hm. Atpol 4768
směs 1	7	14	15
směs 2	9	14	16
směs 3	4	7	9
směs 4	8	14	16
směs 5	4	10	12

• · ·

-14• · · β · · · • · β ·« ·· · * ·· · ’

Příklad 3

Rozpustnost cyklopentanu v různých polyolových směsích se stanoví bez přítomnosti monoolu a v přítomnosti monoolu. Uváděná čísla jsou horní koncentrací (v dílech hmotnostních) cyklopentanu, kterou lze přidat a směs zůstává stále čirá.

Výsledky jsou uvedeny v tabulce 4. Tyto výsledky ukazují, že rozpustnost cyklopentanu v polyolových směsích je podstatně zlepšena při použití monoolů podle předloženého vynálezu.

Tabulka 4

	žádný monool	+ 10 dílů hm. Atpol 4743	+ 10 dílů hm. Atpol 4768
směs 1	12	20	20
směs 2	9	18	16
směs 3	4	12	12

Příklad 4

Rozpustnost isopentanu v polyolové směsi 4 (jak je definována v příkladu 2) , ke které se přidá určité množství polyolu 11, se stanoví bez přítomnosti monoolu a v přítomnosti monoolu.- Uváděná čísla jsou horní koncentrací (v dílech hmotnostních) isopentanu, kterou lze přidat a směs zůstává stále čirá.

Výsledky jsou uvedeny v tabulce 5. Tyto výsledky ukazují, že rozpustnost isopentanu v polyolových směsích obsahujících až do 20 % hmotnostních polyesterpolyolu je také podstatně zlepšena při použití monoolů podle předloženého vynálezu.

• ·

- 15 Tabulka 5

	žádný monool	+ 10 dílů hm. Atpol 4743
100 % směsi 4	8	14
90 % směsi 4 + 10 % polyolu 11	5	11
80 % směsi 4 + 20 % polyolu 11	3	8

Příklad 5

Rozpustnost isopentanu v polyolové směsi 5 (jak je definována v příkladu 2) , ke které se přidá určité množství polyolu 11, se stanoví bez přítomnosti monoolu a v přítomnosti monoolu, Uváděná čísla jsou horní koncentrací (v dílech hmotnostních) isopentanu, kterou lze přidat a směs zůstává stále čirá.

Výsledky jsou uvedeny v tabulce 6. Tyto výsledky ukazují, že rozpustnost isopentanu v polyolových směsích obsahujících až do 20 % hmotnostních polyesterpolyolu je také zlepšena při použití monoolu podle předloženého vynálezu.

Tabulka 6

	žádný monool	+ 10 dílů hm. Atpol 4743
100 % směsi 5	4	10
90 % směsi 5 + 10 % polyolu 11	3	8
80 % směsi 5 + 20 % polyolu 11	2	5

Příklad 6

Polyethylenpolyethermonool podle předloženého vynálezu (Atpol 4743) se přidá k polyolové · směsi obsahující pouze polyesterpolyoly (polyol 11) a žádné polyetherpolyoly.

·«· · · · · * · · · • ··· · ·· · · ·· · • · ··· · ···· ··· ··· _ 7 £ _ ······ · « — · · « · · · · · · · · · *

Rozpustnost isopentanu v polyesterpolyolové směsi bez přítomnosti Atpol 4743 je pod 2 díly hmotnostními a nezlepšuje se až do přidáni 10 dílů hmotnostních Atpol 4743 k polyesterové směsi. Místo toho dochází bezprostředně k rozdělení fází, monool podle předloženého vynálezu není kompatibilní s polyesterpolyoly.

Příklad 7

Ze složek uvedených níže v tabulce 7 se připraví rigidní polyurethanové pěny.

Měří se vlastnosti pěn: volný vzestup hustoty (podle standardu DIN 53420), tepelná vodivost (lambda) při 10 °C (podle standardu ISO 2581) a pevnost v tlaku (10% upěchovaná hustota při 34 kg/m³) (podle standardu DIN 53421) .

Výsledky jsou uvedeny v tabulce 7.

Tyto výsledky ukazují, že vlastnosti pěn nejsou škodlivě ovlivněny použitím monoolů podle předloženého vynálezu.

Tabulka 7

pěna č.		1	2
směs 1	díly hm.	100	100
cyklopentan	díly hm.	13	13
Atpol 4743	díly hm.	0	5
isokyanát	díly hm.	150	150
hustota	kg/m3	23,7	23,4
lambda	mW/mK	20,8	20,4
pevnost v tlaku	kPa	151	161

- 17 • · · · · · · · · ··· · ·· · · · · · • · · · · ···· · · · ··« • · · · · · · ·· ·· · · · · ·»

Příklad 8

Rozpustnost isopentanu v polyolové směsi (jak byla definována v příkladu 2) se stanoví bez přítomnosti monoolu a v přítomnosti určitých monoolů. Uváděná čísla jsou horní koncentrací (v dílech hmotnostních) isopentanu, kterou lze přidat a směs zůstává stále čirá.

Výsledky jsou uvedeny v tabulce 8. Tyto výsledky ukazují, že rozpustnost isopentanu v pol-yolových směsích obsahujících polyoxyethylenpolyethermonooly podle předloženého vynálezu (Atpol 4743) se zlepší více, než když se použijí polyoxyethylenpolyethermonooly podle dosavadního stavu techniky (Synperonic L7).

Tabulka 8

	rozpustnost isopentanu	vzrůst rozpustnosti isopentanu
100 % směsi 1	7	0 %
100 % směsi 1 + 10 % Atpol 4743	14	100 %
100 % směsi 1 + 10 % Synperonic L7	10	43 %
100 % směsi 1 + 5 % Atpol 4743	12	71 %
100 % směsi 1 + 5 % Synperonic L7	8-9	21 % .

Příklad 9

Připraví se polyolové směsi obsahující složky (množství v dílech hmotnostních) uvedené v tabulce 9 níže.

Rozpustnost cyklopentanu v těchto různých polyolových směsích se stanoví bez přítomnosti monoolu a v přítomnosti jediného monoolu a v přítomnosti směsi monoolů.

-13··· ···<· · · · « ···» · · · · · ·· · • · · « · · ···♦ ··· ··· «··«« · · · ··*·· · · · · ·· · ·

Skladovací stabilita získaných směsi je uvedena v tabulkách 10, 11 a 12. Skladovací stabilita se stanoví podle následujícího postupu. Uhlovodík se vmísí do polyolově směsi a vzniklá směs se nechá stát při teplotě místnosti po dobu 7 dnů. Po této době se stabilita vzniklé směsi hodnotí visuálně podle následujícího schématu: odděluje se znamená, že směs se rozdělí na mnoho vrstev, zakalená znamená, že směs se nerozděluje na mnoho vrstev, ale po zamíchání se nestává čirou, čirá znamená, že směs je čirá a nerozděluje se na mnoho vrstev.

Tyto výsledky ukazují, že použitím směsi polyoxyethylenpolyethermonoolů podle předloženého vynálezu se získají stabilní směsi ve srovnání s použitím jednoho polyoxyethylenpolyethermonoolu. Dále se tyto stabilní směsi získají za použití nižších množství směsí polyoxyethylenpolyethermonoolů ve srovnání s použitím pouze jediného monoolu.

Tabulka 9

	směs 6	směs 7	směs 8
polyol 1		34,7	36
polyol 2		19,7
polyol 4	35	18	20
polyol 6	20	19,5	38
polyol 8	38, 1
katalysátor	2,9	2,9	2,9
povrchově aktivní látka	2,3	2,3	2,3
voda	2	2	2

• · · • · · • · • · • · · • · ·

-15Tabulka 10

směs 6	100	50	55	90	95
cyklopentan	20	20	20	20	20
aditiv	0	10	5	0	0
směs 1	0	0	0	10	5
stabilita po 7 dnech při teplotě místnosti	odděluj e se	čirá	odděluj e se	čirá	odděluj e se
stabilita po 7 dnech při 0 °C	odděluj e se	odděluj e se	odděluj e se	čirá	odděluj e se

Tabulka 11

směs 7	100	90	95	90	95
cyklopentan	20	20	20	20	20
aditiv	0	10	5	0	0
směs 1	0	0	0	10	5
stabilita po 7 dnech při teplotě místnosti	odděluj e se	čirá	odděluj e se	čirá	zakalená
stabilita po 7 dnech při 0 °C	odděluj e se	zakalená	odděluj e se	čirá	odděluj e se

Tabulka 12

směs 8	100	90	95	97	90	95	97	98
cyklopentan	20	20	20	20	20	20	20	20
aditiv	0	10	5	3	0	0	0	0
směs 1	0	0	0	0	10	5	3	2
stabilita po 7 dnech při teplotě místnosti	odděluje se	čirá	čirá	odděluje se	čirá	čirá	čirá	čirá
stabilita po 7 dnech při 0 °C	odděluje se	čirá	zaka- lená	odděluje se	čirá	čirá	čirá	zaka- lená

• · · 4

Příklad 10

Připraví se polyolové směsi obsahující složky (množství v dílech hmotnostních), jak jsou uvedeny níže v tabulce 13.

Rozpustnost 40:60 směsi isopentanu a cyklopentanu v těchto různých polyolových směsích se stanoví bez přítomnosti monoolu a v přítomnosti různých monoolů. Uváděná čísla jsou horní koncentrací (v dílech hmotnostních) směsi isopentanu a cyklopentanu, kterou lze přidat a směs zůstává stále čirá.

Výsledky jsou uvedeny v tabulce 14. Tyto výsledky ukazují, že zatímco je třeba 7 dílů hmotnostních jediného monolu k rozpuštění 13 dílů hmotnostních isopentanu a cyklopentanu v polyolové směsi, je zapotřebí pouze 5 dílů hmotnostních směsi monolů k rozpuštění stejného množství.

Tabulka 13

	směs 9	směs 10	směs 11
polyol 1	31	36
polyol 2
polyol 4	33	20	20
polyol 6	30	37,2	37,3
polyol 8			36
katalysátor	1,5	2,6	2,6
povrchově aktivní látka	2,3	2,3	2,3
voda	2,2	1,9	1,8

• · • · • · ·

-21Tabulka 14

	Atpol 4868	Atpol 4867	Atpol 4743	Atpol 4768	isopentan/cyklopentan
směs 9	5				12
směs 9		5			12
směs 9			5		12-13
směs 9				5	12
směs 9	7				13
směs 9		7			13
směs 9			7		14
směs 9				7	13
směs 9			1,5	3,5	13
směs 9	1,5			3,5	13
směs 10'			1,5	3,5	17
směs 10	1,5			3,5	17
směs 10			0,6	1,4	14
směs 10	0, 6			1,4	14
směs 11			1,5	3,5	15/16
směs 11	1,5			3,5	15/16
směs 11			0, 6	. 1,4	14
směs 11	0, 6			1,4	14

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   -221. Způsob přípravy rigidních polyurethanových nebo urethanem modifikovaných polyisokyanurátových pěn, vyznačující se tím, že se nechá reagovat organický polyisokyanát s polyfunkční složkou reaktivní vůči isokyanátům obsahující polyetherpolyoly a popřípadě až do 20 % hmotnostních polyesterpolyolů, v přítomnosti uhlovodíkového nadouvadla a alespoň dvou polyoxyethylenpolyethermonolů připravených adicí ethylenoxidu na iniciátor a mající hydroxylové číslo mezi 120 a polyoxyethylenpolyethermonooly ethylenových jednotek.

   180 mg KOH/g, přičemž tyto se liší obsahu oxy
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující tím, že iniciátorem je mastný uhlovodík s 12 až 15 uhlíku mající jeden alkylenoxidový aktivní atom vodíku.

   s e atomy
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že mastným uhlovodíkem s 12 až 15 atomy uhlíku je mastný alkohol s 12 až 15 atomy uhlíku.
4. 4. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že hydroxylové číslo monoolů je mezi 140 a 180 mg KOH/g.
5. 5. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že průměrný celkový počet ethylenoxidových jednotek v monoolech je mezi 2 a 5.
6. 6. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že průměrný obsah oxyethylenových jednotek obou polyoxyethylenpolyethermonoolů se liší alespoň o 2 jednotky.

   • ·

   -23
7. 7. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že celkové množství monoolů je mezi 0,5 a 15 % hmotnostními, vztaženo na směs reaktivní vůči isokyanátům.
8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že celkové množství monoolů je mezi 1 a 5 % hmotnostními, vztaženo na směs reaktivní vůči isokyanátům.
9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že celkové množství monoolů je mezi 2 a 3 % hmotnostními, vztaženo na směs reaktivní vůči isokyanátům.

   ICL Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uhlovodíkovým nadouvadlem je n-butan, isobutan, cyklopentan, n-pentan, isopentan nebo jakákoliv jejich směs.
10. 11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že uhlovodíkovým nadouvadlem je směs cyklopentanu a isopentanu nebo n-pentanu v hmotnostním poměru 6:4 až 8:2 a kde se jako monoolý použijí směs 70:30 (hmotnostní poměr) Atpol 4768 a Atpol 4868 nebo směs 70:30 (hmotnostní poměr) Atpol 4768 a Atpol 4743.
11. 12. Polyfunkční směs reaktivní vůči isokyanátům, z n a c u ] i polyetherpolyoly polyesterpolyolů, že obsahuje hmotnostních alespoň dva ci se t i m , popřípadě až do 20 % uhlovodíkové nadouvadlo a polyoxyethylenpolyethermonooly připravené adicí ethylenoxidu na iniciátor a mající hydroxylové číslo mezi 120 a 180 mg KOH/g, přičemž tyto polyoxyethylenpolyethermonooly se liší obsahem oxyethylenových jednotek.

    • ·

    13 . Směs podle nároku 12 tím, že tyto monooly nároků 2 až 6 .

    14 . Směs podle nároku 12 s e tím , že množství

    hmotnostními .

    vyznačující se jsou definovány v kterémkoliv z nebo 13, vyznačující těchto monolú je mezi 0,5 a 15 %