CZ345197A3 - Kapalný adukt obsahující urethanové skupiny - Google Patents

Kapalný adukt obsahující urethanové skupiny Download PDF

Info

Publication number
CZ345197A3
CZ345197A3 CZ973451A CZ345197A CZ345197A3 CZ 345197 A3 CZ345197 A3 CZ 345197A3 CZ 973451 A CZ973451 A CZ 973451A CZ 345197 A CZ345197 A CZ 345197A CZ 345197 A3 CZ345197 A3 CZ 345197A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
isocyanate
polyahl
groups
polyisocyanate
adduct
Prior art date
Application number
CZ973451A
Other languages
English (en)
Inventor
Henri J. M. Gruenbauer
Camiel F. Bartelink
Martin Moeller
Original Assignee
The Dow Chemical Company
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 The Dow Chemical Company filed Critical The Dow Chemical Company
Publication of CZ345197A3 publication Critical patent/CZ345197A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16Organic compounds
    • C11D3/37Polymers
    • C11D3/3703Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C11D3/3726Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/43Thickening agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M107/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound
    • C10M107/40Lubricating compositions characterised by the base-material being a macromolecular compound containing nitrogen
    • C10M107/44Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M119/00Lubricating compositions characterised by the thickener being a macromolecular compound
    • C10M119/24Lubricating compositions characterised by the thickener being a macromolecular compound containing nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2217/00Organic macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2217/04Macromolecular compounds from nitrogen-containing monomers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2217/042Macromolecular compounds from nitrogen-containing monomers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds between the nitrogen-containing monomer and an aldehyde or ketone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2217/00Organic macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2217/04Macromolecular compounds from nitrogen-containing monomers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2217/043Mannich bases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/08Hydraulic fluids, e.g. brake-fluids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

• ♦ * ·
Kapalný adukt obsahující urethanové skupiny
Oblast techniky
Tento vynález se týká kapalného aduktu obsahujícího urethan, způsobu jeho přípravy a jeho použití. Tento vynález se zvláště týká stabilního aduktu, který je při teplotě místnosti kapalný a který obsahuje řadu urethanových vazeb, ve kterém však přesto v podstatě nejsou přítomny isokyanátové skupiny nebo skupiny, které jsou s isokyanátovými skupinami schopny reagovat.
Dosavadní stav techniky
Obecně platí, že adukty obsahující urethanové skupiny mohou být připravovány reakcí isokyanátů s látkami obsahujícími aktivní vodík. Tato reakce může být prováděna v přítomnosti rozpouštědel a různých adičních produktů isokyanátů s látkami obsahujícími aktivní vodík takovým způsobem, že se získá konečný produkt, který v podstatě neobsahuje isokyanátové skupiny nebo skupiny, které jsou s isokyanátovými skupinami schopny reagovat. Příklady těchto látek a způsobů jejich přípravy jsou uvedeny v patentu USA č. 4 079 028.
Pro mnohé aplikace, včetně aplikací v oblastech, kde rozhodujícími vlastnostmi jsou vlastnosti povrchové, jako je výroba polyurethanových pěn, mazadel nebo kapalin pro kalicí lázně, je žádoucí, aby adukt byl čistý a kapalný- Pro použití polyurethanů může mít přítomnost nízkomolekulárních produktů zásadní důležitost, pokud tyto nízkomolekulární produkty mají protipěnivý účinek a pokud je při příslušné aplikaci třeba využít povrchových vlastností vysokomolekulárních podílů. Kapalný stav aduktu je vysoce žádoucí, protože zvyšuje jeho použitelnost při aplikacích, při kterých je třeba používat jiné látky v kapalné formě.
•r ♦♦ • ·* •' • · · • · · · · • · · • · · ·
Podstata vynálezu příprava kapalného aduktu skupiny se zvýšeným stupněm čistoty s rozvětvenou strukturou.
prováděli, vyplynulo, že takové adukty výběru reaktantů, pomocných látek ' bezrozpouštědlovým způsobem, jsou reakce, látky,
Cílem tohoto našeho vynálezu je obsahujícího urethanové a zvláště takového aduktu
Z výzkumu, který j sme mohou být při pečlivém a podmínek přípravy připravovány Slovním spojením pomocné látky j sou schopny katalyzovat isokyanátové skupiny a zvláště urethanové vazby.
Podle prvého aspektu tohoto vynálezu se aduktu obsahujícího urethanovou skupinu, produkt monoahlu s prepolymerem s isokyanátovými koncovými skupinami, připraveným reakcí polyisokyanátu s polyahlem, přičemž tento adukt, který je při teplotě místnosti kapalný a má číselný průměr molekulových hmotností neobsahuje isokyanátové skupiny s isokyanátovými skupinami reagují.
Podle druhého aspektu tohoto vynálezu se přípravku obsahujícího místnosti kapalný a s prepolymerem s isokyanátovými reakcí polyisokyanátu s polyahlem, obsahuj e (a) zde míněny látky, do které které kterých vstupuj í usnadňuj í vytváření tento vynález týká kterým j e reakční
600 až nebo
000, v podstatě skupiny, která tento vynález týká urethanové skupiny, který je za teploty kterým je reakční produkt monoahlu koncovými skupinami připraveným přičemž tento přípravek až
100 molárních procent aduktu obecného vzorce (I) (I) (b) až molárních procent aduktu obecného vzorce (II)
M-A-M (II) (c) molárních procent aduktu obecného vzorce (III), obsahujícího v molekule dvě nebo více strukturní jednotky B až
M-A-(B-A)n-B-A-M, (III) kde n 2: 1,
A je skupina odvozená z pólyisokyanátů,
B je skupina odvozená z polyahlu,
M je skupina odvozená z monoahlu, a f je počet počet isokyanátových reaktivních skupin, formálně přítomných v jedné molekule polyahlu.
Podle třetího aspektu tohoto vynálezu se tento vynález týká bezrozpouštědlového dvojstupňového způsobu přípravy aduktu s větším množství urethanových vazeb, který je za teploty místnosti stabilní kapalinou a který v podstatě neobsahuje isokyanátové skupiny nebo skupiny, které s isokyanátovými skupinami reagují, jehož prvým stupněm je příprava prepolymeru s isokyanátovými skupinami a druhým stupněm je reakce tohoto prepolymeru s monoahlem, přičemž:
a) molekula polyisokyanátu obsahuje alespoň dvě isokyanátové skupiny, z nichž každá má jinou reaktivitu k polyahlu,
b) polyahl je organická látka s molekulovou hmotností 200 až 20 000, obsahuj ící v molekule dvě nebo více funkčních skupin reagujících s isokyanátovou skupinou, kterými jsou skupiny -OH, -SH, -COOH, nebo -NHR, kde R je vodík nebo alkyl,
c) monoahl je organická látka obsahující jednu skupinu, reagující s isokyanátovou skupinou, kterou je skupina -OH, -SH, -COOH, nebo -NHR, kde R je vodík nebo alkyl, vyznačující se tím, že:
i) v prvém stupni, který je prováděn v podstatě bezvodém prostředí a v nepřítomnosti katalyzátoru podporujícího tvorbu se polyahl přidává k polyisokyanátu takovou rychlostí, že reakčni teplota nepřekračuje 100 °C, přičemž celkové množství přidaného polyahlu je stechiometrickým ekvivalentem polyisokyanátu nebo je nižší a tím, že ii) ve druhém stupni je přidáváno omezené množství monoahlu, dostačující k tomu, aby zreagovalo se všemi isokyanátovými skupinami, které je určováno přímým stanovením přítomnosti isokyanátových skupin v reakčni směsi.
Podle čtvrtého aspektu tohoto vynálezu se tento vynález týká prepolymeru obsahujícího isokyanátové skupiny, získávaného reakcí prováděnou v podstatě v bezvodých podmínkách a bez přítomnosti katalyzátoru podporujícího vznik urethanu, při které polyahl o molekulové hmotnosti 200 až 20 000 a obsahující v molekule dvě nebo více skupin schopných reakce s isokyanátovou skupinou, kterými jsou skupiny -OH, -SH, -COOH nebo -NHR, kde R je vodík nebo alkyl, reaguje s polyisokyanátem se dvěma nebo více isokyanátovými skupinami v molekule, vyznačujícími se různou reaktivitou vůči polyahlu, přičemž zmíněný polyahl se přidává k polyisokyanátu takovou rychlostí, že reakční teplota nepřekračuje 100 °C a celkové množství přidaného polyahlu je nanejvýš rovno stechiometrickému ekvivalentu polyisokyanátu a vznikajícího prepolymeru, jehož obsah isokyanátových skupin je 0,5 až 5 hmot. %, a který se skládá z:
(a) 65 až 100 molárních procent aduktu obecného vzorce (IV)
B(-A)f (IV) (b) 35 až 0 molárních procent aduktu obecného vzorce (V)
A (V) (c) 12 až 0 molárních procent aduktu VI, obsahujícího v molekule dvě nebo více strukturní jednotky B kde A je polyisokyanát
B je polyahl f je počet počet isokyanátových reaktivních skupin, které byly formálně přítomny v jedné molekule polyahlu.
Podle ještě dalšího aspektu tohoto vynálezu se tento vynález vztahuje k použití aduktu nebo přípravků tento adukt obsahujících, jako jsou mazadla, chladicí kapaliny, hydraulické kapaliny, zahušťovadla, barvy nebo povrchově aktivní látky.
Tyto chladicí a mazací kapaliny jsou vhodné pro použití například v metalurgii, kde mohou být používány v přítomnosti nebo v nepřítomnosti vody. Povrchově aktivní látky je možno
používat při přípravě pěnových polyurethanů. Je-li příslušný výrobek používán jako hydraulická kapalina, je s výhodou přítomen v koncentracích rovných 1 až 50, s výhodněji 1 až 25 hmot. %, vztaženo na celkovou hmotnost hydraulické kapaliny včetně aduktu a případně přítomné vody. Pokud je výrobek používán jako zahušťovadlo barev, jeho koncentrace je s výhodou 0,1 až 10 hmot. %, vztaženo na celkovou hmotnost barvy včetně aduktu.
Adukt podle tohoto vynálezu je látka, která v podstatě neobsahuje žádné isokyanátové skupiny nebo skupiny, které by s isokyanátovými skupinami reagovaly, včetně hydroxylů, thiolových skupin, karboxylů, thiokarboxylů, nebo primárních aminoskupin. Tato látka je za teploty místnosti (25 °C) kapalná a obsahuje velké množství urethanových vazeb. Struktura tohoto aduktu může být znázorněna obecným vzorcem (I).
B-(A-M)f (I) kde A je odvozeno z polyisokyanátu
B j e odvozeno z polyahlu
M je odvozeno z monoahlu, a f je počet počet isokyanátových reaktivních skupin, formálně přítomných v jedné molekule polyahlu.
Je důležité si uvědomit, že vazby A-B a A-M jsou urethanové vazby, vzniklé reakcí isokyanátové skupiny se skupinou reagující s isokyanátovými skupinami, například s hydroxylem.
Je-li adukt připraven za použití difunkčního polyahlu, jeho struktura bude lineární a produkty připravené postupy podle tohoto vynálezu jsou ve většině případů přípravky obsahující převážně adukt obecného vzorce (I) s menšími množstvími aduktu o obecných vzorcích (II) a (III). Adukt II odpovídá polyisokyanátu A, který zcela zreagoval s monoahlem M. Adukt III je látka, obsahující dvě nebo tři polyahlové jednotky B v jedné molekule. Je třeba upozornit na skutečnost, že je-li funkcionalita látky B vyšší než 2, může produkt ÍII mít velmi složitou a rozvětvenou strukturu, ve které každá z větví je ukončena monoahlovou jednotkou. Dále uvedeny struktury aduktů II a III, ve jsou jako příklady kterých adukt III, obsahuj ící v molekule jako lineární adukt na skupiny schopné reakce dvě nebo více jednorek B, bázi polyahlu obsahujícího v s isokyanátovými skupinami.
j e znázorněn molekule dvě
A-A-M (II) (III) kde n a 1.
Adukt znázorněný vzorcem polyisokyanát výhradně s vzorcem (III) může vzniknout, molekul polyisokyanátu s (II) může vzniknout, monoahlem. Adukt reaguje-li znázorněný reaguje-li nejdříve větší množství větším množstvím polyahlu a takto vzniklá látka poté reaguje s monoahlem.
Charakteristickou vlastností kapalného aduktu obsahujícího urethanové vazby podle tohoto vynálezu je číselný průměr molekulových hmotností v rozmezí 600 až 80 000, s výhodou 1000 až 60 000 a výhodněji 2000 až 30 000. Pro přípravky obsahující adukt I je charakteristické, že dále obsahují látky II a III, takže celkový obsah látky I v takovém přípravku je alespoň 65, s výhodou alespoň 75 a výhodněji 80 až 100 molárních procent, celkový obsah látky II v takovém přípravku je nižší než 35, s výhodou nižší než 25, výhodněji 15 a nejvýhodněji je roven 0 molárních procent, a celkový obsah látky III je nižší než 12, s výhodou nižší než 10, výhodněji nižší než 7, ještě výhodněji nižší než 5 a nejvýhodněji je roven 0 molárních procent. Preferované složení přípravku obsahujícího adukty podle tohoto vynálezu je poměr obsahu látek 90 : 30 až 5:6 až 1 molárních molárních procent je vždy roven
I, II a III v rozmezí 65 až procent, přičemž celkový počet 100. Dobrou čistotou takového produktu se rozumí nízký obsah látek II a III. V průběhu výzkumu souvisejícího s tímto vynálezem bylo zjištěno, že v případě, že se obsah látek se strukturou III podaří minimalizovat, je pravděpodobnější, že výsledný adukt je kapalný za teploty místnosti, což zvláště platí v případech, je-li používán polyahl obsahující v molekule tři a více skupin, které reagují se skupinami isokyanátovými. Složení přípravku záleží na tom, jaký postup byl zvolen při jeho přípravě, zvláště na tom, jakým způsobem byl přípraven prepolymer z polyahlu a polyisokyanátu r · před tím, než byl zreagován s monoahlem.
Adukt podle tohoto vynálezu může být připravován bezrozpouštědlovým postupem, v jehož prvém stupni přípravy reaguje v nepřítomnosti katalyzátoru urychlujícího vznik urethanů polyisokyanát s polyahlem obsahujícím skupiny schopné reakce se skupinami isokyanátovými, čímž vzniká prepolymer s koncovými isokyanátovými skupinami. Poté následuje druhý stupeň přípravy, ve kterém se získává konečný produkt reakcí tohoto prepolymeru s koncovými isokyanátovými skupinami s monoahlem. Obsah isokyanátových skupin v prepolymeru je 0,5 až 5, s výhodou 1 až 4 hmot. % a jeho struktura je znázorněna následujícími obecnými vzorci (IV), (V) a (VI)
B(-A)f(IV)
A(V)
A-(B-A)n-B-A(VI) kde: n ž 1
A je odvozeno z polyisokyanátu
B je odvozeno z polyahlu
M je odvozeno z monoahlu, a f je počet počet isokyanátových reaktivních skupin, formálně přítomných v jedné molekule polyahlu.
Poměry množství látek IV, V a VI jsou tytéž jako poměry množství látek I, II a III. Adukt VI je znázorněn z důvodu názornosti znovu jako lineární molekula. Tento adukt však může mít vysoce složitou rozvětvenou strukturu, jak již bylo vysvětleno v souvislosti s aduktem III.
Dále je uveden podrobnější popis reaktantů a podmínek při přípravě.
Polyisokyanát
Polyisokyanát, který je používán k přípravě aduktu obsahuje alespoň dvě isokyanátové skupiny, které se mohou odlišovat různou měrou reaktivity. Rozdíly v reaktivitě umožňují přípravu produktu s nejužší distribucí molekulových hmotností a snižují možnost vzniku látek, jejichž struktury odpovídají obecným » F • t • · vzorcům (III) a (IV). Vhodnými polyisokyanáty jsou alifatické, nebo s výhodou aromatické polyisokyanáty a zvláště aromatické diisokyanáty. Další výhodou použití aromatických diisokyanátů s různými reaktivitami jednotlivých isokyanátových skupin je skutečnost, že umožňují omezit množství volného nezreagovaného polyisokyanátu V, který může být přítomen v prepolymeru s isokyanátovými koncovými skupinami, což má pozitivní vliv z hlediska splnění nároků na kvalitu meziproduktů používaných v následujícím druhém stupni přípravy a v důsledku toho i na kvalitu aduktu z hlediska jeho konečného použití. Příklady vhodných aromatických pólyisokyanátů jsou toluendiisokyanát, methylendifenylisokyanát a polymethylempolyfenylisokyanáty. Preferovanými polyisokyanáty jsou různé isomery toluendiisokyanátů, methylendifenylisokyanát a jejich směsi. Vzhledem k požadavku různé reaktivity isokyanátových skupin je vysoce preferován 2,4’-methylendifenylisokyanát a zvláště 2,4 toluendiisokyanát nebo jejich směsi.
Polyahl
Polyahl používaný v postupech podle tohoto vynálezu obsahuje ve své molekule dvě nebo více funkčních skupin, které reagují s isokyanátovými skupinami. Takovými funkčními skupinami jsou -OH, -SH, -COOH nebo -NHR, kde R je vodík nebo alkyl. Preferovány jsou polyahly s hydroxylovými skupinami. Polyahl může obsahovat až 8 těchto skupin v molekule, s výhodou jsou používány polyahly obsahující 2 až 8, výhodněji 3 až 8 a ještě výhodněj i 3 až 6 funkčních spin v molekule.
Molekulová hmotnost polyahlu, používaného při postupech podle tohoto vynálezu, je s výhodou vyšší než 500, výhodněji vyšší než
1000, ještě výhodněji vyšší než 2000 a s výhodou je horní mez molekulové hmotnosti této
V preferovaném provedení polyoxyalkylen polyol, ve látky 15 000, výhodněji 10 000. je polyahl polyester, zvláště kterém je oxyalkylenovou jednotkou oxyetylen, oxypropylén, oxybutylén nebo kombinace dvou nebo více těchto jednotek, zvláště kombinace jednotek oxypropylénových a oxyethy1énových. Jinými polyoly, které je možno použít při postupech podle tohoto vynálezu jsou polyoly na bázi polyalkylénkarbonátů a polyoly na bázi polyfosfátů. Vlastnosti zvoleného polyolu závisí na tom, zda je žádoucí, aby se adukt vyznačoval jistou, pro některé aplikace výhodnou, rozpustností ve vodě, či nikoli. Rozpustnost ve vodě může být zvýšena použitím polyolů s nižší molekulovou hmotností nebo se zvýšeným obsahem oxyethylenových strukturních jednotek.
Příklady vhodných polyolů na bázi polyoxyalkylénů jsou různé průmyslově vyráběné polyoly používané pro přípravu polyurethanů, mazadel a povrchově aktivních látek, kterými jsou
TM polyoxypropylendioly označované jako VORANOLy P-2000 a P-4000, s molekulovými hmotnostmi 2000 a 4000, dioly na bázi TM kopolymerů oxypropylenu a oxyethylenu jako jsou DOVFAX DM-30, s udávanou molekulovou hmotností 600 a obsahem oxyethylenových jednotek 65 hmot. %, a SYNALOX™ 25-D-700, s udávanou molekulovou hmotností 5500 a obsahem oxyethylenových jednotek 55 hmot., oba výrobky společnosti Dow Chemical Company;
TM polyoxyethylentrioly, vyráběné pod obchodní značkou TETRALOX1 s označením VG-98 a VG-116, s udávanou molekulovou hmotností
700 a 980, trioly na bázi kopolymerů oxypropylenu ΤΉ a oxypropylenu, vyráběné pod obchodní značkou VORANOL CP-1000 a VORANOL^ CP-3055 s molekulovými hmotnostmi 1000 a 3000,
VORANOlTH cP-3001 s udávánou molekulovou hmotností 3000 a obsahem oxyethylenových a VORANOlTH CP-6001 s udávánou jednotek molekulovou hmot. %, hmotností 6000 a obsahem oxyethylenových jednotek 15 hmot. %, které jsou všechny výrobky společnosti Dow Chemical Company; polyoxypropylenhexoly včexně VORANOLu^ RN-482 s udávátiou molekulovou hmotností 700 a polyoxyethylenhexoly včetně TERRALOXu™ HP-400 s udávánou molekulovou hmotností 975, které jsou oba vyráběny společnosti Dow Chemical Company; polyétherpolyoly s vyšším obsahem funkčních skupin včetně těchto látek na bázi cukrů, například sacharózy, jejichž příkladem je VORANOL^ 370, vyráběný Dow Chemical Company.
• ·
Monoahl
Monoahl používaný při postupech podle tohoto vynálezu je organická látka obsahující v molekule jednu funkční skupinou reagující s isokyanátovou skupinou, přičemž touto funkční skupinou jsou skupiny -OH, -SH, -COOH mebo -NHR, kde R je vodík nebo alkyl. Preferovaný je monoahl, který obsahuje jako skupinu reagující s isokyanátovou skupinou hydroxyl, který je dále nazýván monool. Vedle skupiny reagující s isokyanátovou skupinou, může monoahl obsahovat případně další funkční skupiny, které jsou při reakčních podmínkách, při kterých se provádějí postupy podle tohoto vynálezu, považovány za nereaktivní s isokyanátou skupinou. Příkladem takové skupiny může být alkenyl, alkinyl nebo halogen.
Volba uionoahlu je prováděna v souvislosti s uvažovaným konečným použitím. Pokud je například třeba ovlivnit mísitelnost aduktu s vodou, je používán příslušný hydrofobní nebo hydrofilní monoahl. Zároveň s ovliněním stupně hydrofility volbou určitého monoahlu je ovlivňován celkový charakter aduktu. Pokud je například žádáno ovlivnění povrchového napětí aduktu, je použit odpovídající rozvětvený monool nebo monool obsahující fluor nebo křemík.
Monooly preferovanými při použití podle tohoto vynálezu jsou polyoxyalkylenové monooly s molekulovými hmotnostmi 150 až 6000, s výhodou monooly s molekulovými hmotnostmi vyššími než 250, výhodněji vyššími než 500, ještě výhodněji vyššími než 1000 a s výhodou s molekulovými hmotnostmi nepřevyšujícími 5000, výhodněji s molekulovými hmotnostmi nepřevyšujícími 4000. Oxyalkylenovými jednotkami monoolu jsou oxyethylén, oxypropylén, oxybutylén a kombinace dvou nebo více těchto jednotek. Vedle monoahlů, nebo monoolů, na bázi polyoxyalkylenů, mohou být rovněž použity látky obsahující polykarbonátové, polysiloxanové nebo pólyfosfátové jednotky.
V preferovaném provedení tohoto vynálezu je polyisokyanátem toluendiisokyanát, kterým je v podstatě 2,4-isomer této látky. Polyahl je polyol polyoxylkylénu zvláště polyol kopolymeru oxyethylenu s oxypropylenem, obsahující 3 až 6 hydroxyskupin *
a monoahl je monool polyoxylkylenu, zvláště tato látka obsahující oxybutylénové skupiny.
Pokud je třeba zvýšit bydrofobitu, jsou zvláště výhodnými obsahující oxybutylénové skupiny, zvláště, monooly tyto látky tvoří-li obsah těchto jednotek více než 50 hmot. % vztaženo k celkové hmotnosti monoolu.
Způsob přípravy
Způsob přípravy aduktu obsahujícího polyurethanové vazby je dvojstupňový, skládající se z prvého a druhého stupni přípravy, mezi něž může být případně zařazen mezistupeň.
V prvém stupni přípravy je prováděna příprava prepolymeru s isokyanátovými koncovými skupinami reakcí polyisokyanátu s polyahlem při reakční teplotě nepřesahující 100 °C, která probíhá v podstatě bezvodých podmínkách. Za v podstatě bezvodé podmínky je považován obsah vody nižší než 1500 ppm, s výhodou nižší než 750 ppm, výhodněji nižší než 350 ppm. Reakční teplota je s výhodou alespoň 20 °C, výhodněji alespoň 35 °C a s výhodou nepřesahuje 80 °C, výhodněji nepřesahuje 70 °C. Příprava prováděná v tomto teplotním rozmezí zajišťuje optimální reakční rychlost, aniž by došlo ke ztrátě rozdílu reaktivit jednotlivých isokyanátových skupin polyisokyanátu. Při vyšších teplotách může být výhodný rozdíl reaktivity isokyanátových skupin podstatně snížen a část isokyanátu může být spotřebována nežádoucí alofánovou reakcí. Polyahl se přidává k polyisokyanátu takovou rychlostí, aby reakční teplota nepřekročila 100 °C, celkové množství přidaného polyahlu je stechiometrickým ekvivalentem polyisokyanátu nebo je nižší. Celkové množství polyahlu je s výhodou maximálně 0,99 výhodněji maximálně 0,95 množství ekvivalentního množství isokyanátu a minimální množství přidávaného polyahlu je s výhodou 0,4, výhodněji 0,6 a ještě výhodněji 0,85 množství ekvivalentního množství isokyanátu. Ve zvláště výhodném provedení, kdy polyahlem je polyol je jeho přidané množství 0,85 až 0,95 ekvivalentního množství.
Jak již bylo uvedeno, provádí se prvý stupeň přípravy v podstatě bezvodých podmínkách a bez přítomnosti dříve
F r ♦ • F · · » · »
F » e
F F •
• ·
Aby bylo v co nejvyšší gelu nebo dokonce ztuhnutí reakční směsi, je polyahl, který neobsahuje žádný alkoxylační zbytky po odstranění takového katalyzátoru, i například octan draselný, který nebo dimerizaci případně trimerizaci prepolymerů minimalizována polyoly přípravy j sou obecně uvedených pomocných prostředků.
zabráněno tvorbě výhodné používat katalyzátor nebo j ako j sou urethanů byla při přípravě výhodné používat polyahly, zvláště kyseliny. Příslušné postupy s isokyanátovými koncovými skupinami třeba je zde popisovat. Během výzkumu souvisejícího vynálezem bylo zjištěno, že nepřítomnost usnadňujících tvorbu urethanů v prvním stupni přípravy je zvláště výhodná ve vztahu k možnosti určitého ovlivnění tvorby látek obecného vzorce (VI), případně (III).
Vykazuje-li vznikající prepolymer s isokyanátovými koncovými skupinami vyšší obsah volného nezreagovaného isokyanátu obecného vzorce (V), je před zahájením druhého stupně připravuje výhodné tento obsah snížit, například destilací nebo extrakcí za použití nebo hexanu. Přítomnost přípravy může mít produktu při určitých vhodných rozpouštědel včetně nezreagovaného diisokyanátu v nežádoucí vliv na vlastnosti pentanu druhém stupni konečného míře napomáhá tvorbě isokyanátu. Aby tvorba gelu, je s j istým obsahem prepolymerů známy a není s tímto katalyzátorů přípravy jeho aplikacích.
Ve druhém stupni přípravy se isokyanátové koncové skupiny množstvím monoahlu, čímž se množství je isokyanátové podstatněj šího v konečném produktu. Množství monoahlu potřebné pro tohoto výsledku se stanoví tak, že se postupně přidává monoahl a současně se provádí stanovení koncentrace volných reaktivních skupin, v tomto případě isokyanátových skupin, v reakční směsi. Postupné přidávání se provádí tak dlouho, až koncentrace isokyanátové skupiny klesne na minimum nebo na nulu, aniž by docházelo k nárůstu koncentrace jakékoliv jiné isokyanátové ponechá získá prepolymer reagovat s adukt. Velikost zreagovaly aby bylo taková, aby skupiny a tím množství isokyanátové Množství monoahlu reaktivní skupiny.
obsahuj ící odměřeným tohoto prakticky zabráněno reaktivní všechny výskytu skupiny dosažení
Při provádění způsobu podle tohoto vynálezu je preferováno použití on-line, in šitu spektrofotometrických technik. Zvláště výhodná je infračervená spektroskopie, která umožňuje přímé stanovení isokyanátových skupin na základě měření absorpce, například při vlnočtech 2200 až 2300 cm-^. Je možné pozorování i při jiných vlnočtech, například v blízké infračervené oblasti. Použití infračerveného spektrometru s Fourierovou transformací umožňuje pohodlný prostředek stanovení koncentrace isokyanátových skupin přímo v reakčni směsi, takže není nutné odebírání vzorků. Není tedy nutný tradiční způsob stanovení, jehož součástí je isolace a následná chemická chemická analýza, například titrací, která sama o sobě může být zdrojem chyb. Teplota v druhém stupni přípravy je zvolena tak, aby reakčni doba byla minimalizována, a může být vyšší než 100 °C, aniž by došlo ke snížení účinnosti aduktu v konečném produktu. Obecně je třeba se vyhnout dlouhodobějšímu překročení teploty 100 °C, aby nedocházelo k nežádoucím reakcím včetně tvorby alofánů. Pokud je třeba, může být reakce prepolymerů s koncovými isokyanátovými skupinami s monoahlem urychlena použitím vhodného katalyzátoru, urychlujícího tvorbu urethanů. Příklady takových katalyzátorů jsou sloučeniny terciárních aminů a organocínové sloučeniny, které jsou používány při přípravě polyurethanových pěn reakcí polyisokyanátů s polyoly.
Popsaný dvojstupňový postup je preferovaným způsobem přípravy aduktu, protože poskytuje možnost přípravy většího množství základního meziproduktu, ze kterého mohou být reakcí s různými monoahly připravovány adukty vhodné pro různé aplikace. Existují možnosti jiných způsobů přípravy, například způsob, při kterém se provede nejdříve reakce monoahlu s polyisokyanátem, pomocí které se připraví jiný typ meziproduktu s isokyanátovými koncovými skupinami, které se potom podrobí reakci s polyahlem. Při použiti tohoto alternativního postupu by bylo nutné vyvinout metodu stanovování koncentrace polyahlu in šitu, která by umožnila, aby se zabránilo jak nežádoucímu použití příliš velkého množství látky s funkčními skupinami schopnými reakce s isokyanátovými skupinami, tak výskytu nezreagovaných isokyanátových skupin v produktu.
Vynález je dále ilustrován následujícími příklady. Není-li uvedeno jinak, jsou koncentrace uvedeny ve hmotnostních procentech nebo hmotnostních dílech.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1 (katalyzátor v prvém stupni přípravy nepoužit)
V tomto příkladu je popsána příprava aduktu prováděná tím způsobem, že nejdříve se 2,4-toluendiisokyanát (95 hmot. %, obsah 2,6-isomeru 5 hmot. %), ponechá reagovat se statistickým póly(oxypropylen-oxyethylen)triolem, připraveným kopolymerací iniciovanou glycerolem (molekulová hmotnost 2150, obsah ethylenoxidu 53 %), čímž vznikne meziprodukt, který se dále podrobí reakci s polyoxybutylenmonoolem o molekulové hmotnosti 500, vyráběným Dow Chemical Comp. pod názvem SYNALOX^ OA-15.
20,2 dílů toluendiisokyanátu bylo naplněno do uzavřeného reaktoru opatřeného míchadlem, přívodem dusíku, ponornou celou inračerveného spektrometru s Fourierovou transformací a vnějším temperovacím pláštěm. Toluendiisokyanmát byl zahřát na teplotu °C a postupně bylo přidáno 75 dílů polyolu takovou rychlostí, že teplota v reaktoru nepřesáhla 60 °C. Polyol byl použit které odpovídá 0,45-násobku k polyisokyanátu. Po ukončení 0,6 dílů dibutylcíndilaurátu, polyoxybutylenmonool v množství, vzhledem přidáno přidáván v infračerveném spektru znatelný pás). Po přidání 56,95 dílů v infračerveném
56,95 spektru zcela množství ekvivalentního přidávání polyolu bylo po kterém byl rychle dlouho, dokud byl 2273 cín'! (isokyanátový tak pás při polyoxybutylenmonoolu tento pás vymizel. Vzniklý produkt je kapalina stálá při teplotě místnosti s molekulovou hmotností 4140, která v podstatě neobsahuje isokyanátové a hydroxylové skupiny.
Příklad 2 (katalyzátor v prvém stupni přípravy nepoužit)
V tomto příkladu byly použity stejné reaktanty a stejný postup jako v příkladu 1, avšak pořadí přidávání bylo obrácené.
V prvém stupni přípravy byla provedena reakce 20,2 dílů
2,4-toluendiisokyanátu s 56,95 díly polyoxybutylenmonoolu. Takto připravený meziprodukt byl v dibutylcíndilaurátu dále podroben len-oxyethylen)triolem, připraveným přítomnosti 0,6 dílů reakci s póly(oxypropykopolymerací iniciovanou glycerolem. Postupné přidávání polyolu bylo prováděno tak dlouho, dokud byl v infračerveném spektru pozorován pás náležející isokyanátu. K vymizení tohoto pásu došlo po přidání celkově 120 dílů polyolu. Výsledný produkt je kapalný, avšak obsahuje jisté množství hydroxylových skupin.
Srovnávací příklad A (s katalyzátorem v prvém stupni přípravy)
V tomto příkladu byly použity stejné reaktanty a stejný postup jako v příkladu 1.
V prvním stupni přípravy bylo smíseno 20,2 dílů
2,4-toluendiisokyanátu s 0,6 díly dibutylcíndilaurátu, směs byla zahřáta na 50 °C a bylo zahájeno postupné přidávání polyolu. Po přidání 55 dílů polyolu byla syntéza přerušena, protože se vytvořil gel a došlo k solidifikaci reakční směsi.
Srovnávací příklad B (s katalyzátorem v prvém stupni přípravy)
V tomto příkladu byly použity stejné reaktanty a stejný postup jako v příkladu 1, avšak pořadí přidávání bylo obrácené.
V prvém stupni přípravy bylo smíseno 20,2 dílů
2,4-toluendiisokyanátu s 0,6 díly dibutylcíndilaurátu, směs byla zahřáta na 50 °C a během jedné hodiny bylo přidáno 56,95 dílů
- 16 polyoxybutylenmonoolu. Dále bylo k v prvém stupni přípravy póly(oxypropylen-oxyethylen)polyolu.
meziproduktu připravenému přidáno 75 dílů Po 40 minutách počala viskozita směsi vzrůstat a krátce poté reakčni směs zgelovala a ztuhla.
Příklady 1, 2a srovnávací příklady A a B ukazují, že je důležité, aby prvý stupeň přípravy byl prováděn v nepřítomnosti katalyzátorů urychlujících tvorbu urethanů. Tyto příklady rovněž ukazují, že vhodné je nejprve provést reakci polyisokyanátu s polyahlem a takto vzniklý meziprodukt podrobit následně reakci s monoahlem.
Příklad 3
Aby byly získány přesnější informace o úloze dibutylcíndilaurátu při provádění syntézy, byla připravena řada meziproduktů s koncovými isokyanátovými skupinami.
Tato řada meziproduktů s koncovými isokyanátovými skupinami byly připravena způsobem popsaným v příkladu 1, t.j. tak, že v prvém stupni přípravy byla provedena v nepřítomnosti katalyzátoru urychlujícího tvorbu urethanů reakce
2,4-toluendiisokyanátů (stupeň čistoty 95 %) s póly(oxyethylen-oxypropylen)diolem (molekulová hmotnost 4000, obsah ethylenoxidových jednotek 50 hmot. %, obsah primárních hydroxylů 70 %). Poměry polyolu k polyisokyanátu byly 0,91, 0,77, 0,66, 0,5 a 0,27 ekvivalentu polyolu na jeden ekvivalent polyisokyanátu. Poměry reakčních produktů odpovídajících obecným vzorcům (IV), (V) a (VI) v získaných meziproduktech byly
-i a stanoveny jejich C NMR-spektroskopickou analýzou.
Srovnávací řada meziproduktů s isokyanátovými koncovými skupinami byla připravena s týmiž reaktanty v témže poměru, avšak v přítomnosti dibutylcíndilaurátu.
K výsledkům shrnutým v tabulce 1 připojujeme následující komentář: Aby byla zvýšena tvorba látek jejichž struktura odpovídá obecnému vzorci (IV), je výhodné používat polyol ve množství, které se blíží ekvivalentnímu množství polyisokyanátu.
• * *7 -··♦··» 9 999 ~ Λ / »···♦·· ·<»····· • · · · · 9 99
9 «« «· ··· ··· ·
Při vyšších hodnotách poměrů polyolu k polyisokyanátu se snižuje koncentrace voleného polyisokyanátu (vzorec V), je však pozorován stoupající výskyt látek s dlouhými řetězci VI. Přítomnost látek se strukturou vyjádřenou obecným vzorcem (VI) je ovšem obecně příčinou gelace nebo ztuhnutí reakční směsi, zvláště jsou-li používány reaktanty s vyšší funkcionalitou. Ze srovnání způsobů přípravy v přítomnosti a v nepřítomnosti katalyzátoru vyplývá, že přítomnost katalyzátoru podporuje tvorbu nežádoucích látek se strukturou odpovídající obecnému vzorci (VI). Proto je třeba, aby při postupech podle tohoto vynálezu nebyly v prvém stupni přípravy používány katalyzátory urychlující tvorbu urethanů. Překvapivě bylo rovněž zjištěno, že v nepřítomnosti katalyzátoru při použití polyolu v množství vyšším než 0,8-násobek ekvivalentu polyisokyanátu pozorována vyšší tvorba žádoucího meziproduktu se strukturou vyjádřenou obecným vzorcem (IV). Přestože se může v meziproduktech, které jsou připravovány v nepřítomnosti katalyzátoru, vyskytovat vyšší obsah volného polyisokyanátu V, existují shora uvedené způsoby, jak tyto látky odstranit a tak získat meziprodukt, ve kterém je obsah nežádoucí látky V podstatně snížen.
Tabulka 1
meziprodukt katalyzátor množství polyolu (ekvivalenty) množství látky se strukturou (IV) (mol. %) množství látky se strukturou (V) (mol. í ) množství látky se strukturou (V) (mol. 1 )
1-1 ne 0,91 83,5 11,5 5,0
I-a* ano 0,91 81,6 8,9 9,3
1-2 ne 0,77 75,3 22,0 2,7
I-b* ano 0,77 80,1 16,0 3,9
1-3 ne 0,66 66,9 30,8 2,3
I-c‘ ano 0,66 72 25,5 2,4
1-4 ne 0,5 52,5 46,2 1,3
l-d* ano 0,5 57,1 42,1 0,9
1-5 ne 0,27 30,5 69,6 -
1-e’ ano 0,27 34 66,0 -
není příklad tohoto vynálezu
Příklad 4
Postupem popsaným v příkladu 1 byla za užití různých polyisokyanátů, polyahlů a monoahlů připravena řada kapalných produktů obsahujících urethanové skupiny. V Tabulce 2 je uveden přehled připravených aduktů.
Tabulka 2
adukt typ polyisokyanátu typ polyahlu typ monoahlů teoretická molekulová hmotnost
4.1 A A A 5076
4.2 A A B 4708
4.3 A A C 5348
4.4 A A D 8348
4.5 A A E 5644
4.6 A A F 6348
4.7 A B A 3764
4.8 A B B 2702
4.9 A B C 4172
4.10 A B D 8672
4.11 A B E 4616
4.12 A B F 5672
4.13 A C C 9169
Polyisokyanát A: 2,6-toluendiisokyanát (95:5)
Polyahl A: póly(oxypropylen-oxyethylen)diol o hmotnosti 4000, obsahující oxyethylenových jednotek molekulové hmot. %
Polyahl B:
póly(oxypropylen-oxyethylen)triol hmotnosti 2150, obsahující náhodně rozložených oxyethylenových o molekulové 50 hmot. % jednotek
Polyahl C: póly(oxypropylen-oxyethylen)hexol o molekulové hmotností 5125, obsahující 40 hmot. % náhodně rozložených oxyethylenových jednotek
Monoahl A: C6F13CH2CH2OH
Monoahl B: dodekanol «
• ♦
Monoahl C: polyoxybutylen připravený polymerací iniciovanou butanolem o molekulové hmotnosti 500
Monoahl D: polyoxybutylen připravený polymerací iniciovanou butanolem o molekulové hmotnosti 2000
Monoahl E: adukt oxypropylenu a polyoxyfluoropropanalkoholu o molekulové hmotnosti 650
Monoahl F: trimethylsiloxy-hydroxyethoxypropyl-polydimethylsiloxanový oligomer o molekulové hmotnosti 650
Příklad 5
Mazací schopnost aduktů 4.9 a 4.10 byla srovnávána s průmyslově vyráběnými kapalinami SYNALOX^^ 50-300B a SYNALOX™ 100-D280
Vlastnosti SRV (swing, friction, wear - kmitání, tření,
opotřebení, podle DIN 51834)
Adukt 4.9: viskozita 5,3.10_3 m^.s ^při 40 °C
tření 0,13 mu maximální zatížení 730 N
Adukt 4.10 viskozita 8,5.10”3 2 -1 m .s prr 40 °C
tření 0,13 mu maximální zatížení 680 N
SYNALOX™ 50-300B: tření 0,12 mu maximální zatížení 400N
SYNALOX™ 100-D280: tření 0,12 mu maximální zatížení 430N
Čtyřkuličkový test tvorby stopy (podle DIN 51350)
Adukt 4.9: nebyla zaznamenána tvorba stopy
Adukt 4.10: nebyla zaznamenána tvorba stopy
SYNALOX™ 50-300B: stopa 0,55 mm
SYNALOX™ 100-D280: stopa 0,59 mm
Při SRV-testech obvykle se stoupající viskozitou stoupá i tření. Neočekávaně bylo zjištěno, že adukty podle tohoto vynálezu s vysokou viskozitou mají tytéž frikční vlastnosti, jako adukty s viskozitou nižší. Na základě tohoto zjištění je ♦ » • · • · · · * * · » * · · · možno očekávat jejich použití jako kapalin pro kalicí lázně nebo pro mazání za vysokých teplot. Skutečnost, že u těchto produktů byla zjištěna jenom nízká náchylnost ke tvorbě stopy, nebo nebyla tvorba stopy pozorována vůbec, ukazuje, že výrobky připravené postupy podle tohoto vynálezu vykazují výbornou schopnost vytváření filmu na pohybujících se površích.
Příklad 6
V tomto příkladu je připravených postupy podle ovlivňující povrchové napětí pěn. Za použití pěna ze směsi o schopnost působit jako látky výrobků
100 hmotn.
1,0 hmotn.
0,1 hmotn.
0,6 hmotn.
4,0 hmotn.
152 hmotn.
dílů dílů dílů dílů dílů dílů demonstrována tohoto vynálezu tuhých polyurethanových vyrobena polyurethanová při výrobě stroje byla nízkotlakého dále uvedeném složení:
se sorbitolem má průměrné hydroxylové aduktu oxypropylenu a glycerolem, který číslo 261,
N,N dimethylcyklohexylaminu, přípravku NIAX A-l (speciální katalyzátor pro přípravu urethanů, výrobce OSi),
CURITHANE 206 (speciální katalyzátor pro přípravu urethanů,
Company), vody, různé povrchově následující tabulku, přípravku VORANATE M220 (polymerní přípravek vyráběný firmou Dow Chemical Company - index 120 výrobce Dow Chemical aktivní látky, viz
U této pěny, která měla specifickou hmotnost po vytvarování 30 až 32 kg/m^ byly měřeny velikosti buněk a tepelně izolační vlastnosti. Výsledky, dosažené bez toho, že by byla prováděna optimalizace podmínek přípravy a uvedené v následující tabulce, jasně ukazují schopnost výrobků připravených postupy podle tohoto vynálezu působit jako povrchově aktivní látky. Povrchově aktivní látka L6900 je průmyslově vyráběná povrchově aktivní látka na bázi silikonů, která se obvykle používá při výrobě polyurethanové pěny.
• ·
povrchově aktivní látka a její obsah ve hmotn. dílech velikost buňky počáteční tepelná vodivost (mV/m.K)
- 0,8 34,8
L 6900 2,5 hmot, dílu 0,44 21,6
adukt 4.4 2,5 hmot, dílu 0,52 22,2
adukt 4.10 0,9 hmot, dílu 0,66 24

Claims (10)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Adukt obsahující urethanovou skupinu, kterým je reakční produkt monoahlu s prepolymerem s isokyanátovými koncovými skupinami, připraveným reakcí polyisokyanátu s polyahlem, přičemž tento adukt, který je při teplotě místnosti kapalný, má číselný průměr molekulových hmotností 600 až 80 000 a neobsahuje v podstatě žádnou isokyanátovou skupinu nebo skupinu, která s isokyanátovými skupinami reaguje.
  2. 2. Přípravek obsahující urethanové skupiny, který je za teploty místnosti kapalný a kterým je reakční produkt monoahlu s prepolymerem s isokyanátovými koncovými skupinami, připraveným reakcí polyisokyanátu s polyahlem, přičemž tento přípravek obsahuje:
    (a) 65 až 100 molárních procent aduktu obecného vzorce (I)
    B-(A-M)f(I) (b) 35 až 0 molárních procent aduktu obecného vzorce (II)
    M-A-M(II) (c) 12 až 0 molárních procent aduktu obecného vzorce (III), obsahuj ícího v molekule dvě nebo více strukturní jednotky B
    M-A-(B-A)n-B-A-M,(III) kde n ž 1,
    A je skupina odvozená z polyisokyanátu
    B je skupina odvozená z polyahlu
    H je skupina odvozená z monoahlu, a f je počet počet skupin schopných reakce s isokyanátovými skupinami, formálně přítomných v jedné molekule polyahlu.
    • ··
    99 9 • * * *· * ·· • · · *
  3. 3. Bezrozpouštědlový dvojstupňový s větším množství urethanových vazeb, místnosti stabilní kapalinou a který isokyanátové skupiny nebo skupiny, skupinami reagují, jehož prvým stupněm s isokyanátovými skupinami reakcí polyisokyanátu a druhým stupněm je reakce tohoto prepolymeru přičemž:
    a) způsob přípravy aduktu který je za teploty v podstatě neobsahuje které s isokyanátovými je příprava prepolymeru s polyahlem s monoahlem,
    b) dvě isokyanátové k polyahlu, hmotností 200 až
    c) v y z
    i) molekula polyisokyanátu obsahuje alespoň skupiny, z nichž každá má jinou reaktivitu polyahl je organická látka s molekulovou
    20 000, obsahuj ící v molekule dvě nebo více funkční skupiny reagující s isokyanátovou skupinou, kterými jsou skupiny -OH, -SH, monoahl j e reagující s -SH, -COOH, : n a č u j v prvém prostředí a v tvorbu urethanu s isokyanátovou
    -COOH, nebo -NHR, kde R je vodík nebo alkyl, organická isokyanátovou skupinou, nebo -NHR, ící stupni, li) látka obsahující jednu skupinu, kterou je skupina -OH, kde R je vodík nebo alkyl, se tím, že který je prováděn v podstatě bezvodém nepřítomnosti katalyzátoru podporujícího se polyahl přidává k polyisokyanátu takovou rychlostí, že reakční teplota nepřekračuje 100 °C a celkové množství přidaného polyahlu je stechiometrickým ekvivalentem polyisokyanátu nebo je nižší, a tím, že ve druhém stupni je přidáváno omezené množství monoahlu, dostačující k tomu, aby zreagovalo se všemi isokynátovými skupinami stanovením směsi.
    a toto množství přítomnosti monoahlu i sokyanátových je určováno přímým skupin v reakční
  4. 4. Způsob podle že zmíněným
    2,4-toluendiisokyanátu nebo yznačuj í je aromatický c i se tím, diisokyanát včetně nároku 3, v po1yisokyanátem
    2,4’/methylendifenylisokyanátu.
  5. 5. Způsob podle nároku 4, že zmíněný polyahl hmotnosti 1000 až 15 hydroxylových skupin, je 000, jehož vyznačující se tím, polyoxyalkylenpolyol o molekulové obsahuj ící v molekule 2 až 8 oxyalkylenová jednotka obsahuje • « oxyethylenovou, oxypropylenovou nebo oxybutylenovou vazbu nebo kombinace dvou nebo více těchto vazeb.
  6. 6. Způsob podle nároku 4,vyznačuj ící se tím, že ve zmíněném prvém stupni je použito celkové množství přidaného polyahlu, které je 0,5 až 1,0-násobkem množství této látky, ekvivalentního k použitému polyisokyanátu.
  7. 7. Způsob podle nároku 4,vyznačující se tím, že v prvém stupni je polyisokyanát, kterým je 2,4-toluendiisokyanát nebo 2,4’-methylendifenylisokyanát podroben při teplotě v rozmezí 20 až 80 °C reakci s polyahlem, kterým je polyoxylkylenpolyol s molekulovou hmotností 1000 až 15 000, obsahující v molekule 2 až 8 hydroxylových skupin, přičemž celkové množství přidaného polyolu je 0,85 až 0,95-násobkem množství této látky, které je ekvivalentní k použitému polyisokyanátu.
  8. 8. Způsob podle nároku 4,vyznačující se tím, že zmíněný monoahl je látka obsahující hydroxylové skupiny, kterou je monohydroxyderivát polyoxyalkylenu s molekulovou hmotností 250 až 6000, a tím že oxyalkylenovými jednotkami jsou oxyethylen, oxypropylen, oxybutylen nebo kombinace dvou nebo více těchto jednotek.
  9. 9. Prepolymer obsahující isokyanátové koncové skupiny získávaný reakcí prováděnou v podstatě v bezvodých podmínkách a bez přítomnosti katalyzátoru podporujícího vznik urethanu, při které polyahl o molekulové hmotnosti 200 až 20 000 obsahující v molekule dvě nebo více skupin schopných reakce s isokyanátovou skupinou, kterými jsou skupiny -OH, -SH, -COOH nebo -NHR, kde R je vodík nebo alkyl, reaguje s polyisokyanátem se dvěma nebo více isokyanátovými skupinami v molekule, vyznačujícími se různou reaktivitou vůči polyahlu, přičemž zmíněný polyahl se přidává k polyisokyanátu takovou rychlostí, že reakční teplota nepřekračuje 100 °C, a celkové množství přidaného polyahlu je nanejvýš rovno stechiometrickému ekvivalentu polyisokyanátu a vznikajícího prepolymerů, jehož obsah isokyanátových skupin je ř » *· » · · · ·· • ·9
    9 9 · ··
    0,5 až 5 (a) hmot. % a který se skládá z:
    až 100 molárních procent aduktu obecného vzorce (IV)
    B(-A)f (IV) (b) až O molárních procent aduktu obecného vzorce (V) (V) (o) až 0 molárních procent aduktu (VI) v molekule dvě nebo více strukturní jednotky obsahuj ícího
    B kde n
    A-(B-A)n-B-A (VI) odvozená odvozená počet * 1, je skupina je skupina je počet s isokyanátovými v jedné molekule polyahlu.
    pólyi sokyanátu polyahlu skupin skupinami schopných formálně reagovat přítomných podle nároku 2, které
  10. 10. Adukt podle nároku 1, nebo přípravek jsou určeny pro použití jako mazadla, kapaliny pro kalicí lázně, hydraulické kapaliny, ředidla nátěrových hmot nebo povrchově aktivní látky.
CZ973451A 1995-05-01 1996-04-19 Kapalný adukt obsahující urethanové skupiny CZ345197A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/432,390 US5808131A (en) 1995-05-01 1995-05-01 Liquid urethane containing adduct

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ345197A3 true CZ345197A3 (cs) 1998-03-18

Family

ID=23715967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ973451A CZ345197A3 (cs) 1995-05-01 1996-04-19 Kapalný adukt obsahující urethanové skupiny

Country Status (23)

Country Link
US (1) US5808131A (cs)
EP (1) EP0824556B1 (cs)
JP (1) JPH11504378A (cs)
KR (1) KR19990008232A (cs)
CN (1) CN1185791A (cs)
AR (1) AR001818A1 (cs)
AT (1) ATE221091T1 (cs)
AU (1) AU699692B2 (cs)
BR (1) BR9609227A (cs)
CA (1) CA2219900A1 (cs)
CO (1) CO4560460A1 (cs)
CZ (1) CZ345197A3 (cs)
DE (1) DE69622553T2 (cs)
DK (1) DK0824556T3 (cs)
ES (1) ES2176453T3 (cs)
HU (1) HUP9801999A3 (cs)
MX (1) MX9708424A (cs)
NO (1) NO975042L (cs)
PL (1) PL323086A1 (cs)
PT (1) PT824556E (cs)
TR (1) TR199701285T1 (cs)
TW (1) TW384293B (cs)
WO (1) WO1996034904A1 (cs)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0967563A (ja) * 1995-09-01 1997-03-11 Asahi Denka Kogyo Kk 粘性調整剤
AU4053397A (en) * 1996-08-09 1998-03-06 Dow Chemical Company, The A water miscible thermal quenching agent
US6043300A (en) * 1996-12-09 2000-03-28 Rheox, Inc. Liquid rheological additives for non-aqueous systems and non-aqueous systems containing such liquid rheological additives
US5936055A (en) * 1997-02-19 1999-08-10 The Dow Chemical Company Acid functionalized polyurethane adducts
WO1999019411A1 (en) * 1997-10-15 1999-04-22 E.I. Du Pont De Nemours And Company Coating compositions containing non-aqueous dispersed polymer, a silane functional acrylic polymer and a triazine
US5939377A (en) * 1998-07-20 1999-08-17 Colgate-Palmolive Co. Liquid fabric softening compositions containing a fatty alcohol ethoxylate diurethane polymer as a thickener
AU5125499A (en) * 1998-07-23 2000-02-14 Huntsman Ici Chemicals Llc Emulsifiable isocyanate compositions
WO2002091367A1 (en) * 2001-05-07 2002-11-14 Dow Global Technologies Inc. Binders for magnetic recording media
DE10138132B4 (de) * 2001-08-09 2011-08-11 Basf Se, 67063 Polyurethane mit einer Shore A-Härte von 1 bis 20
DE10151287A1 (de) * 2001-10-22 2003-05-08 Henkel Kgaa Baumwollaktive schmutzablösevermögende Polymere auf Urethan-Basis
US6761651B2 (en) * 2002-11-22 2004-07-13 Chin-Dong Pai Aluminum tennis racket
DE10322439A1 (de) * 2003-05-19 2004-12-09 Bayer Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Isomerenzusammensetzung bei Isocyanat-Herstellprozessen
KR100715613B1 (ko) * 2006-06-12 2007-05-07 (주)아모레퍼시픽 회합형 고분자 점증제 및 계면활성제
DE102006042338A1 (de) * 2006-09-08 2008-03-27 Evonik Goldschmidt Gmbh Verwendung von Urethan- oder Harnstoffgruppen enthaltenden Polyethern zur Stabilisierung von Polyurethanschäumen
AR075001A1 (es) * 2009-01-24 2011-03-02 Bayer Materialscience Ag Tensioactivos a base de poliuretanos
AR075000A1 (es) * 2009-01-24 2011-03-02 Bayer Materialscience Ag Espumas de poliuretano estabilizadas con tensioactivos de poliuretano
EP2719713B1 (en) * 2011-06-13 2018-10-03 DIC Corporation Polyurethane composition, water repellent agent, polyurethane resin composition for forming surface skin layer of leather-like sheet, and leather-like sheet
EP3130621B1 (en) * 2014-04-09 2022-08-10 Dow Quimica Mexicana S.A.de C.V. Fast curing adhesive composition
US10253275B2 (en) * 2017-07-19 2019-04-09 American Chemical Technologies, Inc. High viscosity lubricants with polyether
BR112021005087A2 (pt) * 2018-10-08 2021-06-08 Dow Global Technologies Llc composição de poliol formulada, formulação, e, produto de espuma

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1270046B (de) * 1965-01-22 1968-06-12 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Polyalkylenglykolaether enthaltenden primaeren aromatischen Aminen
DE1720705B2 (de) * 1967-08-26 1977-03-31 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Konzentrat von biociden thiophosphorsaeureestern
US4163749A (en) * 1972-02-28 1979-08-07 Imperial Chemical Industries Limited Dispersing agents
US4129455A (en) * 1973-08-21 1978-12-12 Imperial Chemical Industries Limited Dispersions
US4079028A (en) * 1975-10-03 1978-03-14 Rohm And Haas Company Polyurethane thickeners in latex compositions
US4246391A (en) * 1979-06-26 1981-01-20 Union Carbide Corporation Procedure for production of lower viscosity radiation-curable acrylated urethanes
US4499233A (en) * 1983-05-03 1985-02-12 Nl Industries, Inc. Water dispersible, modified polyurethane and a thickened aqueous composition containing it
DE3919547A1 (de) * 1989-06-15 1990-12-20 Ruetgerswerke Ag Haertungsmittel fuer epoxidharze
DE4027971A1 (de) * 1990-09-04 1992-03-05 Bayer Ag Acryloylgruppen enthaltende, aliphatische polyurethane, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE4101239C1 (cs) * 1991-01-17 1992-04-02 Th. Goldschmidt Ag, 4300 Essen, De
US5236960A (en) * 1992-06-22 1993-08-17 Basf Corporation Water-blown polyurethane integral skin foam
US5281654A (en) * 1993-01-14 1994-01-25 Rohm And Haas Company Polyurethane mixture

Also Published As

Publication number Publication date
CA2219900A1 (en) 1996-11-07
CN1185791A (zh) 1998-06-24
NO975042D0 (no) 1997-10-31
TW384293B (en) 2000-03-11
DE69622553D1 (de) 2002-08-29
TR199701285T1 (xx) 1998-05-21
WO1996034904A1 (en) 1996-11-07
KR19990008232A (ko) 1999-01-25
HUP9801999A3 (en) 1999-03-29
EP0824556A1 (en) 1998-02-25
US5808131A (en) 1998-09-15
DE69622553T2 (de) 2002-12-05
HUP9801999A2 (hu) 1999-01-28
ATE221091T1 (de) 2002-08-15
MX9708424A (es) 1998-02-28
PT824556E (pt) 2002-10-31
ES2176453T3 (es) 2002-12-01
EP0824556B1 (en) 2002-07-24
BR9609227A (pt) 1999-05-11
AR001818A1 (es) 1997-12-10
CO4560460A1 (es) 1998-02-10
PL323086A1 (en) 1998-03-02
AU5568796A (en) 1996-11-21
AU699692B2 (en) 1998-12-10
DK0824556T3 (da) 2002-09-23
NO975042L (no) 1997-12-22
JPH11504378A (ja) 1999-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ345197A3 (cs) Kapalný adukt obsahující urethanové skupiny
MXPA97008424A (es) Un aducto que contiene uretano liquido
EP0848024A1 (en) Low surface energy polyisocyanates and their use in one- or two-component coating compositions
WO2021202639A1 (en) Methods of synthesizing multi-hydrogen bonding oligomers
EP1144471A3 (en) Emulsifiable isocyanate compositions
EP0935627B1 (en) A polyfunctional liquid urethane composition
CN113321780A (zh) 一种有机硅改性聚氨酯的制备方法
WO2002018467A1 (en) Prepolymer formulations having improved oil compatibility
US5936055A (en) Acid functionalized polyurethane adducts
EP3737726B1 (en) Polyurethane comprising formulations with isocyanate functionality
RU2781642C2 (ru) Полиуретансодержащие составы с функциональностью изоцианата
WO2001053373A1 (en) Isocyanate compositions containing d-limonene
CN116622046B (zh) 一种可后交联的高分子量聚氨酯及其制备方法
WO1998006770A1 (en) A water miscible thermal quenching agent
CN116209691A (zh) 水分散型多异氰酸酯、水性聚氨酯树脂组合物及物品
CN116806248A (zh) 结构用聚氨酯粘接剂
MXPA97010053A (en) Polyisocianatos of low surface energy and its use in compositions of coating of one or two components
JPH11158246A (ja) 水性ウレタンポリマー
MXPA97010054A (es) Poliisocianatos de baja energia superficial y suuso en composiciones de recubrimiento de uno o dos componentes

Legal Events

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