DD235390A3 - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von unvernetzten thermoplastischen polyurethanprodukten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von unvernetzten thermoplastischen Polyurethanprodukten in einem Reaktionsextruder. Mit Hilfe einfach zu ermittelnder Betriebsmessdaten der Anlage sollen die Rohstoffmengenstroeme in Beziehung auf die reagierenden NCO- und OH-Gruppen in ein solches Verhaeltnis gebracht werden, dass Polyurethanprodukte einer vorbestimmten Qualitaet entstehen. Dies wird erreicht, indem man das Mengenverhaeltnis der Rohstoffe zunaechst in Abhaengigkeit von ihren analytisch ermittelten Rohstoffkenndaten einstellt und anschliessend korrigiert. Bei der Korrektur wird die Menge an zugegebenem Diisocyanat soweit veraendert, bis der Druck der Polyurethanschmelze am Austritt des Reaktionsextruders ein Maximum erreicht hat. Danach wird der Diisocyanatmengenstrom um 0,5 bis 6% verringert. Die Erfindung wird insbesondere bei der Herstellung von Polyurethanklebstoffen und Textilbeschichtungsmassen angewendet.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung wird in der chemischen Industrie bei der Polyurethanherstellung angewendet. Das hergestellte Polyurethan wird in der Regel als Textilbeschichtungsmasse oder als Kleber eingesetzt.

JV

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die polyurethanbildende Reaktion zur Herstellung von Polyurethanelastomeren ist eine komplizierte chemische Reaktion, welche vorteilhaft bei Temperaturen oberhalb von 15O⁰C in einem Doppelschneckenextruder durchzuführen ist. Sie ist mit einem sehr starken Viskositätsänstieg verbunden. Geringe Veränderungen der Konzentration der reaktiven Gruppen, der Reinheit der Ausgangsstoffe oder eine Veränderung der Förderleistung der Dosierpumpen führen beim kontinuierlichen Betrieb sofort zu einer Veränderung des Molekülaufbaues des herzustellenden Polyurethans und damit zu veränderten Qualitätsparametern.

Andererseits ist aber auch zur Erhaltung gleichbleibender Qualitätsparameter ein vollständiger Füllungsgrad des Reaktionsextruders bzw. eine konstante Verweilzeit des Reaktionsgemisches in dem Extruder zu gewährleisten.

In der DD-PS 135332 wird beschrieben, wie das zuletzt genannte Problem gelöst werden kann. An dieser Stelle wird eine Vorrichtung zur Herstellung von Polyurethanprodukten erläutert, die aus einer selbstreinigenden zweiwelligen Schneckenmaschine besteht, welche mit einem Mischkopf versehen ist. In diesem Mischkopf findet bereits ein Teil der polyurethanbildenden Reaktion statt.

An einer in den Mischkopf führenden Flüssigkeitsleitung ist eine Druckmeßeinrichtung angeordnet, die mit der zur Hauptreaktion dienenden Schneckenmaschine über einen Regelkreis in Wirkverbindung steht. Kommt es infolge einer Verringerung der Reaktivität der Einsatzkomponenten zu einer Druckänderung, so wird diese von der Druckmeßeinrichtung erfaßt und über eine Regeleinrichtung eine Erhöhung oder Verringerung der Drehzahl der Schneckenwellen bewirkt, wodurch der Druck verändert

Mit dieser Regelung kann jedoch nur ein Teil der beim Betrieb der Vorrichtung auftretenden Störungen beseitigt werden.

Darüber hinaus wurde in der DD-PS 207101 vorgeschlagen, in der Nähe des Austritts des Reaktionsextruders den Druck der Polyurethanschmelze, die Temperatur der Schmelze vor ihrem Eintritt in die Düsenplatte und/oder die Temperatur der Düsenplatte zu messen und in Abhängigkeit dieser Meßwerte die Zugabe des Diisocyanates zu regeln. Dabei wird auch häufig der.NCO-Restgehalt der Polyurethanschmelze gemessen und in Abhängigkeit zeitlich zurückliegender Werte für diesen Restgehalt die Zugabe des Diisocyanatmengenstromes geregelt.

Mit Hilfe dieser Lösung sollen die die Qualität des Produktes bestimmenden Parameter trotz auftretender Störungen auf einem konstanten Wert gehalten werden.

Nach den bekannten Verfahren war es bisher erforderlich, vor Beginn eines Betriebsprozesses die eingesetzten Rohstoffe im Hinblick auf ihren NCO- bzw. Hydroxylgruppengehalt zu analysieren. Die hierzu benutzten Analysenmethoden sind recht aufwendig und lassen in ihrer Genauigkeit sehr stark zu wünschen übrig. So beträgt beispielsweise nach TGL 28248/01 der Fehler zur Bestimmung der Hydroxylzahl, als Wiederholbarkeit angegeben, 4%, nach DIN 53240 als Vergleichbarkeit angegeben 10%, wobei dieser Wert den praktischen Erfahrungen am besten entspricht.

Eine genaue Vorausberechnung der erforderlichen Rohstoffmengenströme auf der Grundlage der Analysendaten der Rohstoffe zur Einhaltung des gewünschten NCO/OH-Verhältnisses ist daher kaum möglich. Das führt insbesondere beim Beginn eines Betriebsprozesses (Anfahren einer Anlage) und beim Wechsel der Rohstoffchargen zu einem erhöhten Anfall von nichtqualitätsgerechten Produkten.

Aus der DD-PS 200672 ist ein Verfahren bekannt, das sich mit der Lösung dieses Problems beschäftigt. Gemäß diesem Verfahren wird an einer noch nicht völlig ausreagierten Probe mit Hilfe des Isocyanatgehaltes eine Größe Z ermittelt, die als Korrekturgröße für die Festlegung der Dosierung der Isocyanatkomponente dient. Dieses Verfahren ist jedoch relativ kompliziert und birgt die Gefahr in sich, daß die Ausgangswerte für den Hydroxylgehalt, den Isocyanatgehalt und den Urethangehalt bereits mit Ungenauigkeiten behaftet sein können.

-2- ZOI ODO /

Ziel der Erfindung

Es ist daher das Ziel der Erfindung, auch während des Anfahrprozesses und beim Wechsel von Rohstoffchargen unvernetzte Polyurethanprodukte mit nahezu gleichbleibender und vorbestimmter Qualität herzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem mit Hilfe einfach zu ermittelnder Betriebsmeßdaten der Anlage die Rohstoffmengenströme in Beziehung auf die reagierenden NCO- und OH-Gruppen jeweils in ein solches Verhältnis gebracht werden können, daß lösliche Polyurethanprodukte einer vorbestimmten Qualität entstehen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man den zugeführten Diisocyanatmengenstrom soweit verändert, bis der Druck des Reaktionsgemisches am Austritt des Reaktionsextruders das Maximum erreicht hat und danach die zugegebene Diisocyanatmenge um 0,5 bis 6%, vorzugsweise um 0,5 bis 3%, verringert.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß das Druckmaximum nicht mit jenem stöchiometrischen Verhältnis in eindeutiger Beziehung steht, welches mit Hilfe von Analysendaten der Ausgangsstoffe erreicht wird. Demzufolge ist auch die Abweichung des errechneten vom tatsächlichen molaren Verhältnis in der Regel so stark, daß das hergestellte Produkt andere als die geforderten Eigenschaften im Hinblick auf die Anwendung und Verarbeitung hat. Überraschenderweise wurde somit erkannt, daß der in dem Reaktionsextruder herrschende Druck der Polyurethanschmelze, speziell aber das Druckmaximum, zum Ausgangspunkt für einen gezielten Reaktionsablauf und damit die Herstellung reproduzierbarer Produktparameter benutzt werden kann. Beim Wechsel von Rohstoffchargen, beim Anfahrprozeß oder bei sonstigen Kontrollen des Reaktionsablaufes wird zweckmäßigerweise die zugeführte Diisocyanatmenge soweit verringert, bis der Druck am Austritt des Reaktionsextruders absinkt. Danach erhöht man die Menge an zugeführtem Diisocyanat wieder solange, bis das Maximum des Druckes erreicht ist. Anschließend wird dann die zugeführte Diisocyanatmenge um 0,5 bis 6% verringert, wodurch der Druck im Reaktionsextruder wieder sinkt.

Bei der Ermittlung des Druckes der Polymerschmelze wird jener Druck gemessen, der im Reaktionsextruder in der Nähe des Austritts, in der Stoffflußrichtung gesehen vor der Lochplatte, herrscht. Es wird somit der Druckverlust gemessen, der durch die Strömung der Polyurethanschmelze durch die Kanäle der Lochplatte entsteht.

Ist zwischen dem Reaktionsextruder und der Lochplatte eine weitere Mischeinrichtung vorgesehen, beispielsweise ein statischer Mischer (Rohrreaktor), in dem die polyurethanbildende Reaktion fortgesetzt wird, dann wird der Druck der Schmelze in dieser Mischeinrichtung in der Nähe der Lochplatte gemessen.

Die Verringerung des Diisocyanatmengenstromes nach dem Erreichen des Druckmaximums um 0,5 bis 6% ist in ihrer Größe vor allem von der geforderten Lösungsviskosität des herzustellenden Produktes und vom Anteil monofunktioneller Stoffe (Kettenabbruchmittel) im Rohstoff abhängig. Sie wird von den geforderten Eigenschaften des Endproduktes bestimmt. Durch die gezielte Herstellung von Polyurethanprodukten mit einem breiten Lösungsviskositätsbereich werden somit die unterschiedlichsten Anwenderforderungen erfüllt.

Während des Betriebsprozesses ist es in bestimmten Zeitabständen erforderlich, das Mengenverhältnis der Einsatzkomponenten zu kontrollieren. Hierbei erhöht man die zugegebene Diisocyanatmenge und verändert somit das NC0/0H-Verhältnis. Im Falle eines Druckanstieges weiß man, daß das NCO/OH-Verhältnis kleiner als 1 war und damit in der Regel in dem geforderten Bereich lag. In diesem Fall reduziert man die zugegebene Diisocyanatmenge wieder um denselben Betrag, um den man ihn vorher erhöht hatte. Steigt bei der Erhöhung der Diisocyanatzugabe der Druck nicht an, so hat sich während des Betriebsprozesses das NCO/OH-Verhältnis verändert und es muß auf die oben beschriebene Weise neu eingestellt werden. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das Druckmaximum in einen solchen Bereich zu legen, der den geforderten Eigenschaften des Endproduktes, insbesondere der geforderten Lösungsviskosität, entspricht. Hierzu gibt man den Einsatzkomponenten soviel Kettenabbruchmittel zu, beispielsweise n-Dekanol, daß das Druckmaximum annähernd der oberen Grenze der geforderten Lösungsviskosität des Endproduktes entspricht. Dabei wird die zugegebene Diisocyanatmenge ausgehend vom Druckmaximum um 0,5 bis 2% verringert.

Die Reaktionstemperaturen liegen in dem für die Polyurethanherstellung bekannten Rahmen zwischen 90 und 250⁰C. Ebenso kommen als Einsatzkomponenten die für die Polyurethanherstellung bekannten Stoffe in Betracht. Als Diisocyanate werden beispielsweise 4,4-Diphenylmethandiisocyanat (MDJ), 2,4-Toluylendiisocyanat oder ähnliche Isocyanate eingesetzt. Gleichfalls benutzt man auch die hierfür üblichen Polyole, wie Polyester, Polyäther, Polyesteramide und dgl. Bevorzugt wird ein Polyesteralkohol aus Adipinsäure, Ethylenglykol und 1,4-Butandiol oder auch Adipinsäure, Ethylenglykol und 1,6-Hexandiol eingesetzt (Molekulargewicht 2000). Weiterhin können niedermolekulare Diole als Kettenverlängerer eingesetzt werden, beispielsweise Diamine, Glykole, Aminoalkohole und dgl., wobei 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol bevorzugt angewendet werden. Darüber hinaus können noch Katalysatoren, Gleitmittel, Füllstoffe, Kettenabbruchmittel wie n-Dekanol usw. mit den Einsatzkomponenten zugegeben werden.

Im Sinne der Erfindung werden unter unvernetzten thermoplastischen Polyurethanprodukten solche Produkte verstanden, die auf Grund der verwendeten difunktionellen Rohstoffe einen weitgehend linearen Molekülaufbau aufweisen. Durch die Zugabe der Isocyanatkomponente im Unterschuß wird bei ihrer Herstellung die Bildung von Sekundärbindungen, wie Allophonat- und Biuretbindungen, vermieden. Diese unvernetzten thermoplastischen Polyurethanprodukte sind bei Raumtemperatur in den üblichen organischen Lösungsmitteln, wie Aceton, Aceton-Toluol-Gemisch, Ethylenacetat, Methylethylketon, Dimethylformamid u.dgl. löslich. Sie werden in der Regel in gelöster Form verarbeitet.

Als Reaktionsextruder kommt eine bekannte Einrichtung zum Einsatz, welche ausführlich in der DD-PS 135332 und der DD-PS 135333 beschrieben wurde. Welche der beiden dort beschriebenen Einrichtungen zur Anwendung kommt, hängt in der Regel von der Rezeptur und von dem vorgesehenen Verwendungszweck des herzustellenden Produktes ab.

Mit Hilfe der Erfindung kann auf eine sehr einfache Weise und innerhalb recht kurzer Zeit beim Anfahren des Betriebsprozesses, bei Veränderung der Rohstoffchargen oder bei anderweitigen Störungen eine Abweichung von dem vorgegebenen NCO/OH-Verhältnis ermittelt und korrigiert werden, ohne daß hierzu der Produktionsprozeß unterbrochen wird und aufwendige Analysen durchgeführt werden. Damit können die Qualitätsparameter des Produktes, wie die charakteristische Viskosität und/oder die

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Der zur Anwendung kommende Reaktionsextruder ist in seiner konstruktiven Gestaltung ausführlich in der DD-PS 135332 beschrieben. Es kommt somit ein selbstreinigender zweiwelliger Reaktionsextruder zum Einsatz, welcher mit einem Mischkopf versehen ist, der über Zuführungsleitungen mit den Dosiereinrichtungen für die Ausgangskomponenten verbunden ist. Die Dosiereinrichtungen stehen wiederum mit den Vorratsbehältern für die Ausgangskomponenten in Verbindung. Die Durchsatzleistung des Reaktionsextruders beträgt 200kg/h.

In der Stoffflußrichtung gesehen am Ende des Reaktionsextruders ist dieser mit einer Lochplatte versehen, durch die die Polyurethanschmelze in Form mehrerer Stränge ausgestoßen wird. Weiterhin ist, in der Stoffflußrichtung gesehen vor der Lochplatte, an dem Reaktionsextruder eine Druckmeßeinrichtung angeordnet, mit der der Druck der Polyurethanschmelze'an dem Austritt des Reaktionsextruders gemessen wird. Die die Lochplatte verlassenden Polyurethanstränge werden in eine Unterwassergranulieranlage geführt. Das dort gebildete Granulat wird anschließend getrocknet und gelagert.

Beispiel 1

Essollen Polyurethanklebstoffe in Granulatform hergestellt werden. Ausgangsstoffe sind hierbei ein Polyesteralkohorauf der Basis Adipinsäure und Hexandiol einerseits, 1,4 Butandiol und 1,6 Hexandiol als Kettenverlängerer andererseits im molaren Verhältnis von 1:0,5:0,4 und 4,4 Diphenylmethandiisocyanat (MDI). Das Granulat wird über eine Lösung als Einkomponentenklebstoff verarbeitet.

Eine wichtige Anwenderforderung neben den mechanisch-physikalischen Kennwerten sind bestimmte Viskositätswerte einer Lösung von 20Gew.-% Granulat in Aceton, gemessen mit einem Rotationsviskosimeter bei einer Temperatur von 2O⁰C. So fordert ein Anwenderbetrieb eine Lösungsviskosität von 2750 + 1250m Pa.s.

Erfahrungsgemäß wird dieser Lösungsviskositätsbereich bei einem statistiscsh ermittelten mittleren molaren Verhältnis der Isocyanatgruppen zu den wasserstoffaktiven Gruppen (NCO/OH-Verhältnis) von 0,974 eingehalten.

Zwecks Berechnung der Dosiermengen wird für den Polyesteralkohol durch Analyse gemäß TGL 28248/01 eine Hydroxylzahl von 56,1 ermittelt. Für den 1,4-Butandiol wird eine Reinheit von 99,5%, für das 1,6-Hexandiol eine Reinheit von 99,9% ermittelt; der Wassergehalt des Polyesteralkohols wird mit 0,015% und der des 1,4-Butandiols mit 0,45% analysiert. Mit Hilfe dieser Analysenwerte werden folgende Mengenströme berechnet:

155,740kg/h Polyesteralkohol 7,202 kg/h Butandiol/Hexandiol 37,155kg/h MDJ

Mit diesen berechneten Mengenströmen wird die Anlage angefahren (Einstellung 1). Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, beträgt die Lösungsviskosität des gelagerten Produktes bei diesen Mengenströmen 513OmPa.s; sie liegt damit also außerhalb des geforderten Bereiches. Dieser Umstand begründet sich in der Ungenauigkeit der ermittelten Analysenwerte. Nach Erreichen von stationären Synthesebedingungen wird durch eine Veränderung des MDI-Mengenstromes das Druckmaximum ermittelt und danach eine Verringerung des MDJ-Mengenstromes um 3%, bezogen auf den Mengenstrom beim Druckmaximum, vorgenommen (Einstellung 6). Zur Ermittlung des Druckmaximums wird — wie aus Tabelle 1 ersichtlich — der MDJ-Mengenstrom zuerst verringert (Einstellung 2) und danach (Einstellung 3 bis 5) erhöht. In derTabelle 1 sind für die einzelnen Einstellungen der MDJ-Mengenstrom (m_MDj)< der Schmelzedruck (P_a) und die Lösungsviskosität (LV) des ausreagierten und 4 Wochen gelagerten Produktes angegeben. Die 6 verschiedenen Einstellungen werden bei konstanter Temperatur vorgenommen.

Tabelle 1:

Einstellung m_MDj P_s LV

— kg/h MPa mPa.s

Mit dem MDJ-Mengenstrom gemäß Einstellung 6 wird die Anlage im kontinuierlichen Betrieb gefahren. Das hergestellte Produkt liegt im geforderten Bereich von 2750 ± 1 250mPa.s.

Beispiel 2

Es werden die gleichen Ausgangsstoffe in der gleichen Menge wie im Beispiel 1 eingesetzt, es wird lediglich eine andere Polyesteralkoholcharge verarbeitet.

Nach Erreichen des stationären Ablagenzustandes wird die MDJ-Menge verändert. In der Tabelle 2 sind die Werte für die einzelnen MDJ-Mengenstromänderungen, den Schmelzedruck und die Lösungsviskosität des ausreagierten Produktes angegeben.

37,155	17,5	5130
36,750	16,4	2470
37,550	18,7	8620
37,950	19,5	12360
38,350	18,6	14730
36,820	16,6	2 580

37,155	18,1	14300
36,745	18,4	11750
36,355	17,8	9110
35,620	16,2	2870

Tabelle 2:

Einstellung m_MDJ P₅ LV

— kg/h MPa · mPa.s

Nach der Einstellung 3 hat sich das Druckmaximum abgebildet. Mit der Einstellung 4 wird der MDJ-Mengenstrom um etwa 3%, bezogen auf das Maximum (Einstellung 2), verringert. Die Lösungsviskositätswerte liegen bei der Einstellung 4 im geforderten Bereich von 2750 ± 1250 mPa.s.

Beispiel 3

Es werden die gleichen Ausgangsstoffe in gleichen Dosiermengen wie im Beispiel 1 eingesetzt, wobei dem Kettenverlängerer 2,22 ml n-Dekanol pro kg Polyesteralkohol als Kettenabbruchmittel zugemischt werden.

Nach Erreichen des stationären Anlagenzustandes wird die MDJ-Menge verändert. In die Tabelle 3 sind hierzu die entsprechenden Werte dargestellt.

Tabelle 3:

Einstellung m_MDJ P₅ LV

— kg/h MPa mPa.s

Nach der Einstellung 5 ist das Druckmaximum erkennbar und der MDJ-Mengenstrom wird, bezogen auf das Maximum, um 0,5% verringert (Einstellung 6). Die Werte für die Lösungsviskosität zeigen, daß die Einstellung 6 zu Produkten mit der geforderten Lösungsviskosität von 2750 + 1 250 mPa.s führt, wobei die Einstellung ebenfalls in dem geforderten Bereich lag. Die Erweiterung des Bereiches für Produkte mit der geforderten Viskosität ist auf die Zugabe des Kettenabbruchmittels zurückzuführen.

Beispiel 4

In einer großtechnischen Anlage werden kontinuierlich 200kg/h Polyurethanklebstoff in Granulatform aus Polyesteralkohol auf der Basis Adipinsäure und Hexandiol und Butandiol als Kettenverlängerer im molaren Verhältnis von 1:0,4 und 4,4' Diphenylmethandiisocyanat hergestellt. Die Verarbeitung des Granulates erfolgt über Lösung als Zweikomponentenklebstoff.

Die von einem Anwender geforderte Lösungsviskosität beträgt 3750 + 2250mPa.s, bezogen auf eine 20%ige Lösung in Ethylacetat.

Hierzu ist ein mittleres, statistisch ermitteltes NCO/OH-Verhältnis von 0,94erforderlilch.

Die Berechnung der Dosiermengenströme erfolgt analog dem Beispiel 1. Bei einem Wassergehalt des Polyesteralkohols von 0,025%, des Kettenverlängerers von 0,60% und einer Reinheit des MDJ von 99,7% werden bei der Inbetriebnahme der Reaktionsextruderanlage folgende Mengenströme dosiert:

167,580 kg/h Polyester 3,036kg/h 1,4-Butandiol 29,038 kg/h MDJ

Diese Mengenströme entsprechen der Einstellung 1 in Tabelle 4. Bei stationären Betriebsbedingungen erfolgen gleichzeitig die Entnahme einer Produktprobe und die Registrierung des Schmelzedruckes. Danach wird der MDJ-Mengenstrom, so wie in Tabelle 4 dargestellt, verändert:

37,155	16,8	1230
36,715	16,3	980
37,565	17,2	1660
37,955	17,5	4340
38,360	17,3	6710
37,740	17,3	2790

Tabelle 4:

Einstellung m_MDj

kg/h MPa mPa.s

29,038	19,0	9470
28,840	18,1	7730
29,320	19,8	10210
29,660	19,1	11330
27,880	16,2	2980

Mit der Einstellung 4 hat sich das Druckmaximum (Einstellung 3) abgebildet. Von diesem Wert ausgehend wird der MDJ-Mengenstrom um 6% verringert (Einstellung 5). Nach 4Wochen Lagerung wurde von den Produktproben der Einstellungen 1 bis 5 die Lösungsviskosität in Ethylacetat bestimmt. Die Meßwerte in Tabelle 4 zeigen, daß das berechnete molare Verhältnis (Einstellung 1) Produkte oberhalb und das erfindungsgemäß eingestellte Verhältnis (Einstellung 5) innerhalb des geforderten Lösungsviskositätsbereiches liefern.

29,038	18,0	7140
28,820	18,2	5870
28,540	17,9	4690
28,230	17,5	2980

Beispiel 5

Bei der Inbetriebnahme der Anlage werden die gleichen Rohstoffmengen wie im Beispiel 4 dosiert, wobei dem Kettenverlängerer 1,11ml n-Dekanol pro kg Polyesteralkohol als Kettenabbruchmittel zugemischt werden. Die zur Ermittlung des Druckmaximums notwendigen Einstellungen und die Veränderung des MDJ-Mengenstromes bezogen auf das Druckmaximum um 2% (Einstellung 4) sind in Tabelle 5 dargestellt.

Tabelle 5:

Einstellung m_MDj Ps LV

— kg/h MPa mPa.s

Von den Produktproben der Einstellungen 1 bis 4 werden nach 4 Wochen Lagerung die Lösungsviskositäten einer 20%igen Lösung in Ethylacetat bestimmt. Bei einem Vergleich mit dem Beispiel 4 zeigt sich, daß die Zugabe des n-Dekanols bei den Einstellungen 2,3 und 4 des MDJ-Mengenstromes zu Produkten mit der geforderten Lösungsviskosität von 3750 ± 2250mPa.s führt, wobei die erfindungsgemäß vorgenommene Einstellung 4 mit dem geringsten Produktionsrisiko verbunden ist.

Beispiel 6

In einer kleintechnischen Anlage sollen aus einem Polyesteralkohol mit einer mittleren Molmasse von 2000 (Hydroxylzahl = 56,1) auf der Basis Adipinsäure und Ethylenglykol/Butandiol einerseits und 1,4-Butandiol als Kettenverlängerer andererseits im molaren Verhältnis von 1:2 und4,4'-Diphenylmethandiisocyanatin einem Reaktionsextruder ca. 30kg/h Textilbeschichtungsmasse in Strangform hergestellt und anschließend granuliert werden. Das Produkt soll als 25%ige Lösung in Dimethylformamid bei Raumtemperatur eine Lösungsviskosität von 9750 + 3750mPa.s aufweisen.

Erfindungsgemäß ist zur Einhaltung dieses vom Anwender geforderten Lösungsviskositätsbereiches ein mittleres, statistisch ermitteltes, molares Verhältnis von 0,98 der Insocyanat—zu.wasserstoffaktiven Gruppen (NCO/OH-Verhältnis) erforderlich. Bei der Berechnung der Mengenströme gehen die Wassergehalte des Polyesteralkohols mit 0,0065% und des 1,4-Butandiol mit 0,015% und die Reinheit des Diisocyanates mit 99,94% und die des 1,4-Butandiols mit 98,26% ein. Diese Werte wurden analytisch ermittelt. Ausgehend von diesen Analysenwerten werden folgende Mengenströme dosiert:

Polyesteralkohol 20,357 kg/h

1,4-Butandiol 1,864 kg/h

4,4'-Diphenylmethandiisocyanat 7,672 kg/h

Mit diesen Mengenströmen wird die Anlage angefahren (Einstellung 1). Nach Erreichen des stationären Betriebszustandes wird der Schmelzedruck registriert und eine Produktprobe entnommen, von der nach 4 Wochen Lagerung die Lösungsviskosität bestimmt wird. Anschließend wird der Diisocyanatmengenstrom in kleinen Schritten (ca. 1%) solange verändert, bis das Druckmaximum ermittelt ist. Wie aus der Tabelle 6 ersichtlich ist, kann man bei der Einstellung 6 erkennen, daß mit der Einstellung 5 das Druckmaximum erreicht wurde. Ausgehend von dem Mengenstrom beim Druckmaximum wird nun der Diisocyanatmengenstrom um 2% verringert (Einstellung 7).

Tabelle 6:

Einstellung m_MDj Ps LV

— kg/h MPa mPa.s

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß der auf Basis der Rohstoffanalysen eingestellte Diisocyanatmengenstrom zu einem Produkt mit einer Lösungsviskosität führt, die außerhalb des geforderten Bereiches liegt. Dagegen führte die erfindungsgemäße Einstellung 7 des Diisocyanatmengenstromes zu einer Textilbeschichtungsmasse mit der geforderten Lösungsviskosität.

7,672	11,3	5496
7,595	10,5	2 242
7,751	12,0	8632
7,830	12,7	16368
7,910	13,0	31710
7,990	12,8	57 840
7,760	12,1	8760

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von unvernetzten thermoplastischen Polyurethanprodukten durch Umsetzung von Diisocyanaten mit organischen Hydroxylgruppenträgern in einem Reaktionsextruder, bei dem das Mengenverhältnis der Ausgangsstoffe zunächst in Abhängigkeit von ihren analytisch ermittelten Rohstoffkenndaten eingestellt und anschließend korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Korrektur des Mengenverhältnisses der Ausgangsstoffe die Menge an zugegebenem Diisocyanat soweit verändert, bis der Druck der Polyurethanschmelze am Austritt des Reaktionsextruders das Maximum erreicht hat und danach die zugegebene Diisocyanatmenge um 0,5 bis 6,0% verringert.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Menge an zugegebenem Diisocyanat soweit verringert, bis der Druck am Austritt des Reaktionsextruders absinkt, danach die Menge an zugegebenem Diisocyanat wieder soweit erhöht, bis das Maximum des Druckes erreicht ist und anschließend die zugegebene Diisocyanatmenge um 0,5 bis 6% verringert.

3. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Kontrolle des Mengenverhältnisses der Einsatzkomponenten die zugegebene Diisocyanatmenge erhöht und im Falle eines Druckanstieges die Diisocyanatmenge um denselben Betrag wieder reduziert.

4. Verfahren nach den Punkten 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kettenabbruchmittel in einer solchen Menge zugegeben wird, daß das Druckmaximum annähernd der oberen Grenze der geforderten Lösungsviskosität des Endproduktes entspricht und anschließend die zugegebene Diisocyanatmenge ausgehend vom Druckmaximum um 0,5 bis 2% verringert wird.