DD154485B1 - Kontinuierliches verfahren zur herstellung von niedermolekularen addukten - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von niedermolekularen Addukten aus Diisocyanaten und mehrwertigen Alkoholen, die hauptsächlich fur die Herstellung von Farben, Lacken, Klebern, Textilbeschichtungsmassen und anderen speziellen Polyurethansystemen geeignet sind

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Isocyanatdampfe sind äußerst toxisch, so daß eine direkte Verwendung der niedermolekularen, durch hohe Fluchtigkeit ausgezeichneten Polyisocyanate in Formulierungen fur Farben, Lacke, Kleber, Textilbeschichtungsmassen und andere speziellen Polyurethansysteme nicht möglich ist

Die Umsetzung von difunktionellen Isocyanaten der allgemeinen Formel R-(NCOh mit polyfunktionellen Alkoholen der allgemeinen Formel X-(OH)_n in einem Verhältnis von NCO-Aquivalentezu OH-Aquivalente von etwa 2 1 sollte zwar theoretisch zu einem hoher molekularen und daher weniger fluchtigen Polyisocyanat der allgemeinen Formel

XI-O-CO-NH-R-NCO)_n

fuhren, die Praxis jedoch beweist, daß bei genanntem NCO-OH-Verhaltnis im Endprodukt Verbindungen mit einem höheren Molekulargewicht als dem theoretischen, welches sich durch Reaktion einer NCO-Gruppe des verwendeten Diisocyanates ergibt, gebildet werden, auch dann, wenn Diisocyanate mit unterschiedlich reaktiven NCO-Gruppen eingesetzt werden Darüber hinaus bleiben im Endprodukt noch erhebliche, nicht umgesetzte Mengen des fluchtigen, difunktionellen monomeren Isocyanates zurück, die den Einsatz derartiger Umsetzungsprodukte nur bedingt unter der Berücksichtigung spezieller Schutzmaßnahmen beim Anwender zulassen

Um einen möglichst hohen Anteil ari niedngviskosenundvon monomeren Diisocyanaten freien Idealadduktenzu erhalten, wird so verfahren, daß zuerst ein Voraddukt unter solchen Bedingungen, die die Bildung von hochmolekularen, bevorzugt durch Polymerisation und andere Nebenreaktionen entstehende Verbindungen weitestgehend ausschließt, hergestellt wird, und daß in einem zweiten Verfahrensschritt das überschüssige monomere Dnsocyanat abgetrennt wird Im allgemeinen wird mit einem NCO-OH-Verhaltnis großer als 2 und bei Temperaturen unter 100⁰C gearbeitet Das überschüssige Dnsocyanat wird bei einigen Verfahren durch gezielte chemische Umsetzung mit OH- und/oder NH₂-Gruppen haltigen Verbindungen umgesetzt, wobei die monomerenfreien Produkte verhältnismäßig hochviskos und niedrig im NCO-Gruppen-Gehalt sind

Bevorzugt werden physikalische Trennprozesse wie Destillation und Extraktion angewendet, da diese Methoden die nahezu vollständige Entfernung des monomeren Diisocyanates bei maximaler Ausbeute an niedermolekularen Umsetzungsprodukten gewährleisten

Wahrend die Herstellung des zur Extraktion eingesetzten Voradduktes als diskontinuierliches Verfahren durchgeführt wird, wurde insbesondere fur die Monomerenabtrennung mittels Destillation ei η kontinuierliches Verfahren zur Voradduktherstellung beschrieben

Dabei werden die vorgeheizten Isocyanat- und Polyolkomponenten in einer Mischeinrichtung vorgemischt und anschließend in einem Rohrsystem erwärmt Durch die Entspannung in einen beheizten Abscheider wird der größte Teil des Diisocyanates entfernt Im nachgeschalteten Dünnschichtverdampfer erfolgt die Feindestillation Der entscheidende Nachteil dieses Verfahrens besteht dann, daß der Umsetzungsgrad der Komponenten bereits im Stadium der idealen Ruckvermischung verhältnismäßig groß ist, wodurch es selbst bei Anwendung eines sehr hohen Isocyanatuberschusses bei Temperaturen von 60⁰C bis 70⁰C zur Ausbildung von hohermolekularen Verbindungen kommen muß Diese aber wiederum beeinflussen in diesem Falle weniger den resultierenden Isocyanatgehalt als viel mehr die Viskosität der Produkte nach der Monomerenabtrennung Dieselben Nachteile treten auf, wenn zur Verminderung der pro Zeiteinheit freiwerdenden Reaktionswarme ein Teil des ausreagierten Produktes zurückgeführt und mit frisch zugefuhrten Ausgangsprodukten zur

Reaktion gebracht wird »

Hinzu kommt, daß zur destillativen Entfernung des gleichzeitig als Losungsmittel dienenden Diisocyanates relativ hohe Temperaturen, lange Verweilzeiten notwendig sind, wodurch weitere, die Viskosität erhöhende, hohermolekulare Produkte gebildet werden

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von niedermolekularen Addukten aus Dnsocyanaten und mehrwertigen Alkoholen mit hohen Raum/Zeit-Ausbeuten, welches unter schonenden Reaktionsbedingungen zu einem maximalen Addukt-Anteil mit idealer Struktur fuhrt, eine gleichbleibende gute Produktqual itat liefert und sich durch eine geringe Störanfälligkeit, einfachen apparativen Aufwand und große Flexibilität des Prozesses auszeichnet

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierlich durchfuhrbares Verfahren zu finden, welches die Herstellung von niedermolekularen Addukten aus Dnsocyanaten und mehrwertigen Alkoholen unter solchen schonenden Reaktionsbedingungen gestattet, daß unerwünschte Nebenreaktionen weitestgehend unterdruckt werden, eine hohe Raum/ Zeit-Ausbeute ermöglicht und in seinem technologischen Ablauf so variabel ist, daß auch Ausgangsstoffe unterschiedlicher Art zu den jeweils gewünschten Endproduktzusammensetzungen bei gleichbleibend hoher Qualität verarbeitet werden können Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß das kontinuierliche Verfahren zur Herstellung von niedermolekularen Addukten aus Diisocyanaten und mehrwertigen Alkoholen in einem Reaktor bei Temperaturen im Bereich von 70⁰C bis 120⁰C vorgenommen und gegebenenfalls das erhaltene Produkt destillativ bis zu einem Gehalt von max 0,7% von nicht umgesetzten Ausgangsisocyanat befreit wird

Kernstuck dieses Verfahrens ist der Mehrstufenreaktor, in welchem die Bildung der Addukte aus Dnsocyanaten und mehrwertigen Alkoholen kontinuierlich stattfindet

Es wurde gefunden, daß die Herstellung von Addukten aus Diisocyanaten und mehrwertigen Alkoholen kontinuierlich in einem Mehrstufenreaktor durchgeführt werden kann, wobei in der ersten Reaktionszone die Reaktionspartner intensiv vermischt und soweit zur Reaktion gebracht werden, daß eine homogene Losung entsteht und diese in den nachfolgenden Reaktionszonen unter weitgehender Vermeidung einer Ruckvermischung, jedoch Durchmischung senkrecht zur Stromungsnchtung zur weiteren Reaktion gebracht wird

Ein erfindungswesenthches Merkmal besteht darm, daß die Ausgangsstoffe in der ersten Reaktionszone unter intensivem Mischen soweit zur Reaktion gebracht werden, daß eine homogene Losung entsteht Diisocyanate besitzen gegenüber mehrwertigen Alkoholen eine schlechte Mischbarkeit, so daß auch bei Zusatz von inerten Losungsmitteln keine unbegrenzte Mischbarkeit erreicht werden kann Demgegenüber besitzen die im 1 Reaktionsschntt durch Reaktion einer NCO-Gruppe mit einer OH-Gruppe entstehenden Urethane, welche im Molekül neben einer freien NCO-Gruppe noch ein oder mehrere OH-Gruppen aufweisen, eine ausgezeichnete Verträglichkeit gegenüber den Ausgangsstoffen und wirken als Losungsvermittler Deshalb kommt es beim erfindungsgemaßen Verfahren besonders darauf an, daß die Verweilzeit in der ersten Reaktionszone so gewählt wird, daß eine ausreichende Menge dieser als Zwischenstufe auftretenden Urethane gebildet wird und eine vollständig homogene Losung entsteht Wird diese Besonderheit nicht beachtet und keine ausreichende Verweilzeit in der 1 Reaktionszone eingehalten, kommt es in den nachfolgenden Reaktionszonen zur teilweisen Entmischung der Reaktionspartner und damit neben qualitativ minderwertigen oder unbrauchbaren Endprodukten zur Entstehung von gelartigen Ablagerungen, welche schließlich zur Versetzung des Reaktors fuhren Wird dagegen die Verweilzeit in der 1 Reaktionszone zu groß gewählt, so schreitet die Reaktion weiter in Richtung der Endprodukte fort und die Möglichkeit der Weiterreaktion der gebildeten Endprodukte mit Ausgangsstoffen zu unerwünschten hohermolekularen Verbindungen unter den Bedingungen der idealen Ruckvermischung nimmt zu Die optimale Verweilzeit in der 1 Reaktionszone ist abhangig von der Art und Konzentration der Ausgangsstoffe und der Temperatur und laßt sich experimentell relativ schnell ermitteln Sie hegt in der Größenordnung von einigen Sekunden bis zu etwa 5 Minuten Im Interesse einer schonenden Reaktionsfuhrung sollte die Temperatur in dieser ersten Reaktionszone vorzugsweise im Bereich von 30 bis 50⁰C gewählt werden, keinesfalls jedoch 100°C überschreiten Als geeignete technische Ausfuhrungsform fur diese erste Reaktionszone kann ein kleiner Ruhrkessel verwendet werden welcher mit einer intensiv wirkenden Mischvorrichtung versehen ist und die Möglichkeit zur Einhaltung der geforderten Temperaturen bietet Dazu ist es zweckmäßig, die Reaktionspartner auf die gewünschte Temperatur vorzuwärmen und die freiwerdende Reaktionswarme mittels Kühlung abzuführen Als Mischvorrichtung kommen schnellaufende Ruhrwerke mit Propeller, Turboruhrer oder Kreiselpumpen in Betracht

Letztere werden außerhalb des Reaktionsgefaßes angeordnet und walzen die in die Ansaugleitung der Pumpe eindosierten Ausgangskomponenten unter gleichzeitiger intensiver Durchmischung standig im Reaktionsgefaß um Prinzipiell ist jedoch jede Vorrichtung als 1 Reaktionszone geeignet, welche unter den Bedingungen einer idealen Ruckvermischung, eine schnelle Homogenisierung der zudosierten Ausgangsstoffe, die erforderliche Verweilzeit und die Ableitung der freiwerdenden Reaktionswarme gewährleistet

Ein weiteres erfindungs^ esentliches Merf—nal dieses Verfahrens ist darm zu sehen, daß die folgenden Reaktionszoren so gestaltet sind, daß eine Ruckvermischung weitgehend ausgeschlossen wird, trotzdem aber eine gute Durchmischung senkrecht zur Stromungsnchtung gewahrleistet ist Eine geeignete, diesen Bedingungen entsprechende Ausfuhrungsform des Reaktors besteht beispielsweise aus einem senkrecht angeordneten Doppelmantelrohr, welches in Segmente unterteilt ist und auf einer durchgehenden zentrischen Ruhrwelle pro Segment eine Ruhreinheit enthalt Die Ruhreinheiten können ζ B durch an der Ruhrwelle angebrachten Scheiben, Turbinen, Schaufeln, Propeller u ähnliche Einrichtungen realisiert werden Auch die in der Technik vielfach gebräuchlichen Drehscheibenextraktoren und ähnliche Ausfuhrungen lassen sich vorteilhaft fur die Durchfuhrung des erfindungsgemaßen Verfahrens als Reaktor anwenden Die Ruhrgeschwindigkeit ist so zu wählen, daß im jeweiligen Segment eine einheitliche Temperaturverteilung des Reaktionsproduktes feststellbar ist .

Der Doppelmantel wird von einem Warmetrager durchströmt, welches die freiwerdende Reaktionswarme abfuhrt bzw die erforderliche Energie zum Aufheizen des Reaktionsgemisches übertragt

Die Temperatur des Reaktionsgemisches in der 2 Reaktionszone kann gleich oderoberhalbderTemperaturder 1 Reaktionszone liegen Bevorzugt werden Temperaturen zwischen 70 und 100⁰C Keinesfalls dürfen Temperaturen von 120⁰C überschritten werden, weil dann im erheblichen Maße unerwünschte Nebenreaktionen auftreten

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Es ist möglich, weitere Reaktionszonen nachzuschalten, worin das Reaktionsgemisch bei unterschiedlichen Temperaturen weiterreagieren kann Bevorzugt wird eine Temperaturstaffelung im Sinne ansteigender Reaktionstemperaturen, weil damit eine Verkürzung der Reaktionszeit bzw weitere Erhöhung der Raum/Zeit-Ausbeute bei gleichbleibend guter Qualltat des Reaktionsproduktes realisiert werden kann Auch in diesem Fall dürfen 120⁰C als obere Grenztemperatur nicht überschritten werden Die Dimensionierung der Reaktionszonen muß so erfolgen, daß die gewünschten Verweilzeiten realisiert werden, welche in der Größenordnung von wenigen Minuten bis zu ca 1 Std liegen können Sie hangen ab von der Konzentration und der Reaktivität der Einsatzstoffe sowie von den Reaktortemperaturen und dem angestrebten Umsatzgrad

In der Regel wird man jede Reaktionszone als getrennte Reaktoreinheit gestalten Es ist jedoch auch möglich, den Reaktor so zu konstruieren, daß er mehrere Reaktionszonen gleichzeitig enthalt Beispielsweise ist es möglich, einen der gebräuchlichen Drehscheibenreaktoren am Kopf mit intensiv wirkenden Ruhrflugeln bzw Propellern zu versehen, welche an der durchgehenden zentrischen Ruhrwelle befestigt sind

In einem solchen Reaktor können die Einsatzstoffe direkt zugeführt werden, wobei die zusätzlich angebrachten Ruhrelemente die rasche Homogenisierung und ideale Ruckvermischung gewahrleisten müssen Der weitere Drehscheibenreaktorteil dient, wie bereits beschrieben, als 2 Reaktionszone

Es ist auch möglich, den Doppelmantel eines Reaktors zu unterteilen, so daß in einem Reaktor mehrere Reaktionstemperaturen realisiert werden können Die jeweils zweckmäßigsten Ausfuhrungsform wird vorrangig von den örtlichen Gegebenheiten abhangig sein und bleibt dem Benutzer selbst überlassen

Als Diisocyanate zur Herstellung der Addukte kommen alle Alkyl-, Aryl-, Cycloalkyl- und Arylcycloalkyldiisocyanate in Betracht Beispielsweise seien genannt Toluylendiisocyanat, Phenylendiisocyanat, Naphthylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat Als mehrwertige Alkohole kann man ahphatische Diole, wie Athylenglykol, Propylenglykol, Diathylenglykol, Dipropylenglykol, Butandiol-1,3, Butandiol-1,4, Hexandiol,Oktandiol usw , Triole, wie Glyzerin, Trimethylolpropan, Tnmethylolathan,Butantriol,Hexantriol usw , verwenden Auch Polyether und Polyester mit zwei und mehr freien OH-Gruppen pro Molekül sind als mehrwertige Alkohole im Sinne dieser Erfindung zu verstehen

Diese als Ausgangsstoffe bezeichneten Verbindungen konnen sowohl als Einzelkomponenten (ein Dnsocyanat und ein mehrwertiger Alkohol) als auch im Gemisch (mehrere Diisocyanate und/oder mehrere mehrwertige Alkohole) dem Mehrstufenreaktor zugeführt werden Grundsätzlich dürfen jedoch Diisocyanate mit mehrwertigen Alkoholen erst im Reaktor zusammengeführt werden

Das anzuwendende Mengenverhältnis Dnsocyanat zu mehrwertigem Alkohol richtet sich ganz nach den beabsichtigten Eigenschaften des Endproduktes, wie NCO- bzw OH-Gruppengehalt, Polyadditionsgrad und hangt von der Funktionalität und dem Molgewicht der Einsatzstoffe ab Derartige Berechnungen sind dem Fachmann gelaufig und deshalb nicht naher erläutert In vielen Fallen ist es sinnvoll, ein inertes Losungsmittel zu verwenden und die Adduktbildung im Losungsmittel vorzunehmen Die Verwendung inerter Losungsmittel ermöglicht in der Regel niedrigere Reaktionstemperaturen vor allem in den ersten Reaktionsphasen und verbessert die Löslichkeit der Reaktionspartner Als inerte Losungsmittel sind beispielsweise Ester, Ketone, Nitrile, Alkylcarbonate, Aromaten, halogenierte Kohlenwasserstoffe, cyclische Äther usw geeignet Das erfindungsgemaße Verfahren ist in hohem Maße variabel und gestattet die Herstellung unterschiedlichster Produkte Bevorzugt findet es Anwendung zur Herstellung von Isocyanataddukten, welche in einer nachgeschalteten Stufe vom nicht umgesetzten Ausgangsisocyanat befreit werden und damit qualitativ hochwertige als Harterkomponenten fur Lacke, Kleber, Beschichtungsmassen u a Einsatzzwecke geeignete Produkte darstellen Insbesondere nach der destillattven Monomerenabtrennung, welche eine zusätzliche thermische Belastung darstellt, fuhrt das erfindungsgemaße Verfahren zu besseren Endprodukten, als sie aus auf andere Weise hergestellten Isocyanataddukten erhältlich sind Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausfuhrungsbeispielen naher erläutert werden

Ausfuhrungsbeispiel 1 '

Ein mit einem Doppelmantel versehener 500 ml Glas-Reaktor mit schnell laufendem Ruhrwerk wird kontinuierlich mit 1,773 kg/h Toluylendiisocyanat mit einem Isomerenverhaltnis 80% 2,4- und 20% 2,6-Toluylendiisocyanat (TDI 80/20), 0,075kg/h Diathylenglykol (DAG), 0,285kg/h Trimethylolpropan (TMP) und 0,861 kg/h Athylglykolacetat (EGA) beschickt Mittels eines Warmetragers, welcher durch den Doppelmantel strömt, wird im Reaktionsgemisch eine Temperatur von 5O⁰C eingehalten Das anreagierte homogene Reaktionsgemisch wird kontinuierlich wieder abgezogen und dem oberen Teil eines senkrecht angeordneten, in Segmente unterteilten zylindrischen Doppelmantelrohres zugeführt, in welchem an einer senkrecht durchgeführten Ruhrwelle eine der Segmenteanzahl entsprechende Reihe Scheiben rotiert Der unterteilte Doppelmantel gewährleistet drei getrennt heizbar" leaktionsraume, wobei der obere Reaktionsraum die Hälfte und die beiden gleichen unteren Reaktionsraume je ein Viertel des gesamten Reaktorvolumens betragen Das Reaktionsrohr wurde vorher bereits im Produkt der gleichen Zusammensetzung gefüllt Die gesamte Lange des Reaktionsrohres betragt 125cm und der innere Durchmesser ist 6cm, so daß eine Verweilzeit von 80 Mm resultiert Die Temperatur wird mit Hilfe eines durch den Doppelmantel stromenden Warmetragers auf 7O⁰C konstant gehalten Das am unteren Ende des Reaktionsrohres austretende Fertigprodukt wird in einem Steigrohr wieder nach oben gefuhrt und lauft in ein Auffanggefäß

Es ist nahezu farblos und klar und zeichnet sich durch eine sehr niedrige Viskosität aus, die innerhalb einer Standzeit von 24Std unverändert 150 bis 20OcP betragt Der NCO-Gehalt betragt 18% Der Gehalt an freiem TDI hegt bei ca 14% Das Produkt eignet sich hervorragend zur Destillation in einem Dünnschichtverdampfer bei 150 bis 18O⁰C und 0,5Torr, wobei ein schwach gelbliches Harz erhalten wird, deren NCO-Gehalt 18,9% und TDI-Gehalt ca 0,6% betragen Es ist sehr gut loslich in aliphatischen Monocarbonsaureestern und Ketonen

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Ausfuhrungsbeispiel 2

Das im Beispiel 1 beschriebene Reaktionsrohr wird durch zusätzliches Anbringen von Propellerflugeln am oberen Ende der Ruhrwelle so verändert, daß eine ca 10cm lange Reaktionszone mit idealer Durchmischung entsteht, (die durch eine Siebplatte von der folgenden Reaktionszone abgetrennt ist) und in welche unmittelbar die Ausgangsstoffe zudosiert werden Derdreifach unterteilte Doppelmantel wird im oberen Teil mit 60⁰C—Warmetrager und in den beiden unteren Teilen mit 80⁰C — Warmetrager beaufschlagt

Die Ausgangsstoffe werden im gleichen Verhältnis aber doppelter Menge wie in Beispiel 1 zugeführt Im Auffanggefäß fallt ein leicht gelbliches klares Produkt an, das sich durch eine sehr niedrige Viskosität von 150 bis 18OcP auszeichnet Der Isocyanatgehalt betragt 17,8% Der Gehalt an freiem TDI liegt bei ca 14% Nach der Destillation im Dünnschichtverdampfer werden die gleichen Produktparameter wie im Beispiel 1 erhalten

Ausfuhrungsbeispiel 3

Wie im Beispiel 1 beschrieben wird kontinuierlich bei 50⁰C ein Reaktionsgemisch aus 3,546kg/h TDI (80/20), 0,150kg/h DAG, 0,570 kg/h TMP und 1,722 kg/h EGA hergestellt und kontinuierlich dem auf 70⁰C geheizten Reaktionsrohr zugeführt Das Produkt wird bereits nach einer Verweilzeit von 20Mm der 1 Reaktionszone entnommen und analysiert Die Viskosität betragt bei 20⁰C ca 10OcP Der NCO-Gehalt wird mit 19,4% und derTDI-Gehalt mit 18,0% ermittelt Nach einer Standzeit von 48h betragen die Viskosität ca 150 bis 20OcP, der NCO-Gehalt 17,9% und der TDI-Gehalt 14,5%.

Ausfuhrungsbeispiel 4

Wie im Beispiel 1 beschrieben wird kontinuierlich bei 50⁰C ein anreagiertes Produkt aus 7,092kg/h TDl (80/20), 0,300kg/h DAG, 1,140 kg/h TMP und 3,444kg/h EGA hergestellt und kontinuierlich dem Reaktionsrohr zugeführt, dessen obere Reaktionszone auf 70°C und dessen beide untere Reaktionszonen auf 90°C geheizt werden

Das im Auffanggefäß gesammelte Produkt weist eine Viskosität von 20OcP, einen NCO-Wert von 18,0% und einen TDI-Gehalt von 17,9% auf Nach einer Standzeit von 48 h werden die Viskosität mit 22OcP, der NCO-Gehalt mit 17,8% und derTDI-Gehalt mit 17,3% bestimmt

Ausfuhrungsbeispiel 5

Wie Ausfuhrungsbeispiel 4 aber unter Verwendung von Toluylendiisocyanat mit einem Isomerenanteil von 65% 2,4 und 35% 2,6 Toluylendnsocyanat (TDI 65/35)

Das erhaltene Produkt weist eine Viskosität von 18OcP, einen NCO-Gehalt von 18,9% und einen TDI-Gehalt von 15 0%auf Nach einer Standzeit von 48 h werden eine Viskosität von 20OcP, ein Isocyanatgehalt von 18,2% und ein Gehalt an freiem TDI von 14,5% erhalten.

Ausfuhrungsbeispiel 6

Wie Ausfuhrungsbeispiel 5 aber unter Anwendung von 7O⁰C in der Vorreaktionsstufe, 90⁰C in der ersten Reaktionszone, 105°Cm der zweiten Reaktionszone und 120°C in der dritten Reaktionszone

Es wird ein Produkt gelber Färbung erhalten dessen Analysenwerte Viskosität 30OcP, NCO-Gehalt 17,6% und TDI-Gehalt 13,5% betragen

Dieses Produkt kann ebenfalls im Dünnschichtverdampfer entmonomerisiert werden, wobei das bis auf 0,7% entmonomerisierte Harz einen NCO-Gehalt von 18,2 % aufweist

Ausfuhrungsbeispiel 7

Wie Ausfuhrungsbeispiel 6 aber unter der Verwendung von 2,4TDI und DAG als Polyolkomponente, 30⁰C in der Vorreaktionsstufe, 5O⁰C in der ersten Reaktionszone und 70⁰C in der zweite und dritten Real 'lOnszone Der Isocyanatgehalt wird mit 18,8% und die Viskosität wird mit 13OcP ermittelt Das Produkt ergibt nach der Destillation im Dünnschichtverdampfer bei ca 150 bis 180⁰C ein nahezu farbloses Harz vom Schmelzpunkt 75 bis 80⁰C und einem Isocyanatgehalt von 18,8%

Ausfuhrungsbeispiel 8

Wie Ausfuhrungsbeispiel 7 aber unter Verwendung von TDI80/20 und TMP als Polyolkomponente, 50⁰C in der Vorreaktionsstufe, 70⁰C in der 1 und 90⁰C in der 2 und 3 Reaktionszone Der Isocyanatgehalt wird mit 18,8 und die Viskosität wird mit 45OcP ermittelt

Die nach der Destillation des Produktes im Dünnschichtverdampfer hergestellte 75%ige Losung in EGA/Xylol hat einen Isocyanatgehalt von 11,8%, einen Monomerengehalt von 0,4% und eine Viskosität von 650OcP

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Ausführungsbeispiel 9

Wie Ausführungsbeispiel 8 aber unter Verwendung von TDI 65/35 und TMP Butandiol 1,3 im Verhältnis 3:1. Die Temperatur der Vorreaktionsstufe beträgt 5O⁰C, die der 1. Reaktionsstufe 70°C, der 2. Reaktionsstufe 9O⁰C und die Temperatur der

3. Reaktionsstufe beträgt 11 C\°C.

Der erreichte Isocyanatgehalt beträgt 18,8%. Die Viskosität wurde mit 250 bis 30OcP ermittelt.

Das im Dünnschichtverdampfer entmonomerisierte Produkt hat einen Schmelzpunkt von 80 bis85°C und bei 100⁰C eine Viskositätvon ca. 3000 bis4000cP.

Ausführungsbeispiel 10

Wie im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben wird bei 4O⁰C kontinuierlich ein anreagiertes Produkt aus 10,195kg/h TDI 80/20, 1,427 kg/h TMP und 0,376 kg/h DÄG hergestellt und kontinuierlich dem Reaktionsrohr zugeführt, denen obere Reaktionszone auf 55°C und dessen beide unteren Reaktionszonen auf 70⁰C aufgeheizt werden.

Es wird ein gelbliches Produkt mit einem Isocyanatgehalt von ca. 40⁰C und einer Viskosität von 5000 bis 600OcP erhalten. Nach der Destillation im Dünnschichtverdampfer bei ca. 200 bis 210⁰C fällt ein Harz mit einem NCO-Gehaltvon ca. 18,7 und einem Gehalt an monomerem Diisocyanat von ca. 0,8% an.

Ausführungsbeispiel 11

Wie im Beispiel 1 beschrieben werden in dem auf 80⁰C aufgeheizten Rührreaktor 4,0 kg/h eines Reaktionsgemisches, bestehend aus 100 Teilen eines schwach verzweigten Polyesteralkohols mit der OH-Zahl von 56; 2,3 Teile Butandiol-1,4; 2,4Teile Hexandiol-1,6; ca. 23Teile Diphenylmethandiisocyanat und 60 Teile Äthylglykolacetat kontinuierlich hergestellt und anschließend dem in allen Reaktionszonen gleichermaßen auf 120⁰C beheizten Reaktionsrohr zugeführt. Im Sammelbehälter fällt ein schwach gelbliches Produkt an, welches nach destillativer Abtrennung des hochsiedenden Lösungsmittels sehr gut in niedrigsiedenden Lösungsmitteln, z. B. Aceton, löslich ist und demzufolge z. B. als Kleberkomponente verwendet werden kann.

Ausführungsbeispiel 12 ·

Wie im Beispiel 11 beschrieben werden in dem auf 60⁰C aufgeheizten Rührreaktor 4,0kg/h eines Reaktionsgemisches, bestehend aus 0,940Teile eines schwach verzweigten Polyesteralkohols mit der OH-Zahl 56; 0,080 Teile TDI (80/20); 0,001 Teil Dibutylzinndilaurat und 1,531 Teile Methyläthylketon kontinuierlich hergestellt und anschließend dem in allen Reaktionszonen gleichermaßen auf 70⁰C beheizten Reaktionsrohr zugeführt. Im Sammelbehälter fällt ein schwach gelbliches Produkt mit einer Viskositätvon ca. 600 bis 80OcP bei 20 "C an, das u.a. als Kleberkomponente verwendet werden kann.

Claims (1)

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   Erfindungsanspruch

   1 Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von niedermolekularen Addukten aus Diisocyanaten und mehrwertigen Alkoholen in mehreren Reaktionsstufen, gegebenenfalls unter Verwendung eines inerten Losungsmittels, wobei in der ersten Reaktionsstufe bei Temperaturen von 3O⁰C bis 100⁰C die homogene Vermischung der Reaktionskomponenten erfolgt, gekennzeichnet dadurch, daß die Durchfuhrung der folgenden Reaktionsstufen bis zum Ende der Umsetzung in einem aus Segmenten bestehenden Drehscheibenreaktor bei Temperaturen im Bereich von 70⁰C bis 120⁰C vorgenommen und gegebenenfalls das erhaltene Produkt destillativ bis zu einem Gehalt von maximal 0,7% von nicht umgesetztem Ausgangsisocyanat befreit wird

   2 Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Isocyanate Alkyl-, Aryl-, Cycloalkyl- und Arylcycloalkyldiisocyanate verwendet werden

   3 Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als mehrwertige Alkohole, ahphatische Diole,Tnole, Polyather und Polyester mit zwei und mehr freien OH-Gruppen verwendet werden