DE102005022452A1 - Preparation of thermoplastic elastomer comprises providing a polycondensate, providing a soft component such as polyether or polyester, which contains isocyanate groups and reacting the polycondensate with the soft component - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer thermoplastischer Elastomere mit polymeren bzw. oligomeren Polykondensat-Hartsegmenten und Polyether- und/oder Polyester-Weichsegmenten. Gegenstand der Erfindung sind auch die mit diesem Verfahren hergestellten thermoplastischen Elastomere.The The invention relates to a process for the preparation of new thermoplastic Elastomers with polymeric or oligomeric polycondensate hard segments and polyether and / or polyester soft segments. Subject of the Invention are also the thermoplastic produced by this method Elastomers.
Thermoplastische Elastomere, die aus Polykondensat-Hartsegmenten und Weichsegmenten zusammengesetzt sind, sind bekannt, beispielsweise Polyetheresteramide (DE-A-25 23 991; DE-A-27 12 987), Polyetheramide (DE-A-30 06 961) und Polyetherester (DE-A-22 13 128). Derartige Elastomere können entweder durch Direktkondensation in einem Rührkessel ausgehend von polyamid- oder polyesterbildenden Monomeren, einem Kettenregler und einem Polyetherdiol oder -diamin hergestellt werden oder durch polymeranaloge Umsetzung der vorgebildeten Hart- und Weichblöcke. Nachteilig an diesen Verfahren ist jedoch, dass Polyesterblöcke sowie, noch stärker ausgeprägt, Polyetherblöcke thermisch nicht besonders stabil sind, so dass insbesondere bei höheren Reaktionstemperaturen und/oder bei längeren Reaktionszeiten Zersetzungsreaktionen auftreten, die zu Kettenspaltung führen und damit letztlich das erreichbare Molekulargewicht begrenzen.thermoplastic Elastomers made from polycondensate hard segments and soft segments are known, are known, for example Polyetheresteramide (DE-A-25 23 991, DE-A-27 12 987), polyetheramides (DE-A-30 06 961) and polyether esters (DE-A-22 13 128). Such elastomers can either by direct condensation in a stirred tank starting from polyamide or polyester-forming monomers, a chain regulator and a Polyether diol or diamine or by polymer analog Implementation of preformed hard and soft blocks. A disadvantage of this method is, however, that polyester blocks as well as, even stronger pronounced, polyether thermally not very stable, so that in particular at higher reaction temperatures and / or longer Reaction times decomposition reactions occur, leading to chain scission to lead and thus ultimately limit the achievable molecular weight.
Ein weiteres Verfahren speziell zur Herstellung von Polyamidelastomeren ist in der EP-A-1 219 652 beschrieben. Dort werden an aktivierte Weichsegmente über die anionische Lactampolymerisation Hartsegmente geknüpft, die über reaktive Umsetzung schnell zu Polyamidelastomeren aufkondensiert werden können. Dieses Verfahren ist jedoch auf Elastomere beschränkt, deren Polyamid-Hartblock sich von einem Lactam herleitet.One Another process especially for the production of polyamide elastomers is in EP-A-1 219,652. There are activated soft segments on the anionic lactation polymerized hard segments that are reactive over Reaction can be condensed quickly to polyamide elastomers. This However, the process is limited to elastomers whose polyamide hardblock is derived from a lactam.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, thermoplastische Elastomere, die Polykondensat-Hartblöcke enthalten, in einer großen Variationsbreite zur Verfügung zu stellen, wobei die Umsetzung so schonend geführt werden kann, dass Nebenreaktionen, die die Endgruppen schädigen oder die Ketten spalten, weitestgehend unterdrückt werden.The In contrast, the object of the present invention is thermoplastic elastomers containing polycondensate hard blocks, in a big one Variation width available whereby the reaction can be carried out so gently that secondary reactions, which damage the end groups or split the chains, as far as possible suppressed.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines thermoplastischen Elastomeren gelöst, das folgende Schritte enthält:
- a) Bereitstellung eines Polykondensats, das reaktive Gruppen trägt, die ausgewählt sind aus -NH2 und -OH
- b) Bereitstellung einer Weichkomponente, ausgewählt aus Polyether und Polyester, die Isocyanatgruppen trägt,
- c) Umsetzung des Polykondensats mit der Weichkomponente in Lösung oder Schmelze.
- a) providing a polycondensate bearing reactive groups selected from -NH 2 and -OH
- b) providing a soft component selected from polyether and polyester bearing isocyanate groups,
- c) reaction of the polycondensate with the soft component in solution or melt.
In einer bevorzugten Ausführungsform sitzen die reaktiven Gruppen des Polykondensats und/oder die Isocyanatgruppen der Weichkomponente an den Kettenenden.In a preferred embodiment sit the reactive groups of the polycondensate and / or the isocyanate groups the soft component at the chain ends.
Das die reaktiven Gruppen tragende Polykondensat besitzt im Allgemeinen ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn im Bereich von 500 bis 10 000, vorzugsweise im Bereich von 1 000 bis 6 000 und besonders bevorzugt im Bereich von 1 500 bis 5 000, während die Isocyanatgruppen tragende Weichkomponente im Allgemeinen ein zahlenmittleres Molekulargewicht im Bereich von 300 bis 10 000, vorzugsweise im Bereich von 500 bis 5 000 und besonders bevorzugt im Bereich von 600 bis 3 000 besitzt. Insofern liegen Polykondensat und Weichkomponente als Präpolymere vor.The polycondensate carrying the reactive groups generally has a number average molecular weight M n in the range of 500 to 10,000, preferably in the range of 1,000 to 6,000, and more preferably in the range of 1,500 to 5,000, while the isocyanate group-carrying soft component in general has a number average molecular weight in the range of 300 to 10,000, preferably in the range of 500 to 5,000, and more preferably in the range of 600 to 3,000. In this respect, polycondensate and soft component are present as prepolymers.
Das Polykondensat kann beispielsweise ein Polyamid, ein Polyester, ein Polyesteramid oder ein Polycarbonat sein.The Polycondensate may for example be a polyamide, a polyester Polyesteramide or a polycarbonate.
Als Polyamid kommen in erster Linie aliphatische Homo- und Copolykondensate in Frage, beispielsweise PA 46, PA 66, PA 68, PA 610, PA 612, PA 614, PA 410, PA 810, PA 1010, PA 412, PA 1012, PA 1212, PA 6, PA 7, PA 8, PA 9, PA 10, PA 11 und PA 12. (Die Kennzeichnung der Polyamide entspricht internationaler Norm, wobei die erste(n) Ziffer(n) die C-Atomzahl des Ausgangsdiamins und die letzte(n) Ziffer(n) die C-Atomzahl der Dicarbonsäure angeben. Wird nur eine Zahl genannt, so bedeutet dies, dass von einer α, ω-Aminocarbonsäure bzw. von dem davon abgeleiteten Lactam ausgegangen worden ist; im Übrigen sei verwiesen auf H. Domininghaus, Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften, Seiten 272 ff., VDI-Verlag, 1976.)When Polyamide are primarily aliphatic homo- and copolycondensates in question, for example PA 46, PA 66, PA 68, PA 610, PA 612, PA 614, PA 410, PA 810, PA 1010, PA 412, PA 1012, PA 1212, PA 6, PA 7, PA 8, PA 9, PA 10, PA 11 and PA 12. (The labeling of the polyamides corresponds to international standard, where the first digit (s) is the C atomic number of the starting diamine and the last digit (s) is the C atomic number of the dicarboxylic acid specify. If only one number is mentioned, this means that from an α, ω-aminocarboxylic acid or it has been assumed that the lactam derived therefrom; by the way referred to H. Domininghaus, The Plastics and Their Properties, Pages 272 ff., VDI-Verlag, 1976.)
Sofern ein Copolyamid verwendet wird, kann dieses z.B. Adipinsäure, Sebacinsäure, Korksäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Naphthalin-2.6-dicarbonsäure usw. als Cosäure bzw. Bis(4-aminocyclohexyl)methan, Trimethylhexamethylendiamin, Hexamethylendiamin oder Ähnliches als Codiamin enthalten. Lactame wie Caprolactam oder Laurinlactam bzw. Aminocarbonsäuren wie ω-Aminoundecansäure können als Cokomponente ebenfalls eingebaut sein.Provided a copolyamide is used, this may e.g. Adipic acid, sebacic acid, suberic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, etc. as a co-acid or bis (4-aminocyclohexyl) methane, trimethylhexamethylenediamine, Hexamethylenediamine or the like contained as codiamine. Lactams such as caprolactam or laurolactam or aminocarboxylic such as ω-aminoundecanoic acid as Cocomponent also be incorporated.
Wenn die reaktiven Gruppen des Polyamids NH2-Gruppen sind, lassen sich diese Präpolymere durch direkte Reaktion der polyamidbildenden Monomeren in Anwesenheit eines Diaminüberschusses herstellen. Alternativ hierzu kann auch zunächst ein hochmolekulares Polyamid hergestellt werden, das dann durch Reaktion mit einem Diamin, vorzugsweise in der Schmelze, zum Präpolymer abgebaut wird.When the reactive groups of the polyamide are NH 2 groups, these prepolymers can be prepared by direct reaction of the polyamide-forming monomers in the presence of a diamine excess. Alternatively, first a high molecular weight polyamide can be prepared, the then degraded to the prepolymer by reaction with a diamine, preferably in the melt.
Polyamide, die als reaktive Gruppen OH-Gruppen enthalten, lassen sich vorteilhafterweise ausgehend von COOH-Gruppen enthaltenden Polyamiden herstellen, indem die COOH-Gruppen mit einem Überschuss eines Diols, beispielsweise Ethylenglykol, Propylenglykol, 1.4-Butandiol oder 1.6-Hexandiol verestert werden. Alternativ hierzu kann man die COOH-Gruppen auch mit einem Epoxid wie z.B. Ethylenoxid, Propylenoxid, Phenylglycidylether oder dergleichen umsetzen.polyamides, which contain OH groups as reactive groups, can be advantageously starting from COOH-containing polyamides by the COOH groups with a surplus a diol, for example ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol or 1,6-hexanediol. Alternatively, you can the COOH groups too with an epoxide such as e.g. Ethylene oxide, propylene oxide, phenyl glycidyl ether or implement the like.
Thermoplastische Polyester werden durch Polykondensation von Diolen mit Dicarbonsäuren bzw. deren polyesterbildenden Derivaten, wie Dimethylestern, hergestellt. Geeignete Diole haben die Formel HO-R-OH, wobei R einen divalenten, verzweigten oder unverzweigten aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Rest mit 2 bis 40, vorzugsweise 2 bis 12, C-Atomen darstellt. Geeignete Dicarbonsäuren haben die Formel HOOC-R'-COOH, wobei R' einen divalenten aromatischen Rest mit 6 bis 20, vorzugsweise 6 bis 12, C-Atomen bedeutet.thermoplastic Polyesters are prepared by polycondensation of diols with dicarboxylic acids or their polyester-forming derivatives, such as dimethyl esters produced. Suitable diols have the formula HO-R-OH, where R is a divalent, branched or unbranched aliphatic and / or cycloaliphatic Radical with 2 to 40, preferably 2 to 12, carbon atoms. Have suitable dicarboxylic acids the formula HOOC-R'-COOH, where R 'is a divalent one aromatic radical having 6 to 20, preferably 6 to 12, carbon atoms means.
Als Beispiel für Diole seien Ethylenglykol, Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, 2-Butendiol-1,4, Hexamethylenglykol, Neopentylglykol, Cyclohexandimethanol sowie das C36-Diol Dimerdiol genannt. Die Diole können alleine oder als Diolgemisch eingesetzt werden.As an example of diols are ethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, 2-butenediol-1,4, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexanedimethanol and the C 36 diol called dimerdiol. The diols can be used alone or as a diol mixture.
Als aromatische Dicarbonsäuren kommen z.B. Terephthalsäure, Isophthalsäure, 1,4-, 1,5-, 2,6- bzw. 2,7-Naphthalindicarbonsäure, Biphenyl-4,4'-dicarbonsäure und Diphenylether-4,4'-dicarbonsäure in Frage. Bis zu 30 Mol-% dieser Dicarbonsäuren können durch aliphatische oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren mit 3 bis 50 C-Atomen und bevorzugt mit 6 bis 40 C-Atomen, wie z.B. Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, Brassylsäure, Tetradecandisäure oder Cyclohexan-1,4-dicarbonsäure, ersetzt sein.When aromatic dicarboxylic acids come for example terephthalic acid, isophthalic acid, 1,4-, 1,5-, 2,6- or 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, biphenyl-4,4'-dicarboxylic acid and Diphenyl ether-4,4'-dicarboxylic acid in question. Up to 30 mol% of these dicarboxylic acids can by aliphatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids having 3 to 50 carbon atoms and preferably with 6 to 40 C atoms, such as. Succinic acid, adipic acid, sebacic, dodecanedioic, brassylic tetradecanedioic or cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid, be replaced.
Beispiele für geeignete Polyester sind Polyethylenterephthalat, Polypropylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylen-2,6-naphthalat, Polypropylen-2,6-naphthalat und Polybutylen-2,6-naphthalat.Examples for suitable Polyesters are polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, Polybutylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, polypropylene-2,6-naphthalate and polybutylene-2,6-naphthalate.
Die Herstellung dieser Polyester gehört zum Stand der Technik (DE-OSS 24 07 155, 24 07 156; Ullmann's Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 19, Seiten 65 ff., Verlag Chemie, Weinheim, 1980).The Production of these polyesters belongs to the prior art (DE-OSS 24 07 155, 24 07 156; Ullmann's Encyclopedia of technical chemistry, 4th edition, volume 19, pages 65 ff., Verlag Chemie, Weinheim, 1980).
Polyester, die als reaktive Gruppen OH-Gruppen enthalten, lassen sich beispielsweise durch direkte Reaktion der polyesterbildenden Monomere in Anwesenheit eines Diolüberschusses herstellen.Polyester, which contain as reactive groups OH groups can be, for example, by direct reaction of the polyester-forming monomers in the presence a diol surplus produce.
Alternativ hierzu kann auch zunächst ein hochmolekularer Polyester hergestellt werden, der dann durch Reaktion mit einem Diol, vorzugsweise in der Schmelze, zum Präpolymer abgebaut wird. Andererseits kann man aber auch analog von einem Polyester ausgehen, der COOH-Gruppen enthält, und diese dann durch Reaktion mit einem Diol oder einem Epoxid, wie oben für das Polyamid beschrieben, so umsetzen, dass eine OH-Gruppe resultiert.alternative this can also be first made of a high molecular weight polyester, which is then through Reaction with a diol, preferably in the melt, to the prepolymer is reduced. On the other hand, you can also analogous to a Polyester go out containing COOH groups, and then by reaction with a diol or an epoxide as described above for the polyamide, implement so that an OH group results.
Entsprechendes gilt für Polyesteramide.The same applies to Polyester.
Die Weichkomponente ist ein Polyether oder ein Polyester. Geeignete Polyether haben die allgemeine Formel wobei R'' einen zweiwertigen Rest mit 2 bis 4 C-Atomen bedeutet und A eine isocyanattragende Gruppe darstellt. n wird so gewählt, dass der Isocyanatgruppen tragende Polyether das oben für die Weichkomponente angegebene Molekulargewicht besitzt. Derartige Polymere werden in der Regel durch Umsetzung eines Polyetherdiols oder Polyetherdiamins mit einem Diisocyanat hergestellt, wobei die Isocyanatgruppen frei oder in blockierter Form vorliegen können. Polyetherdiole und Polyetherdiamine sind bekannt und in vielen Typen im Handel verfügbar.The soft component is a polyether or a polyester. Suitable polyethers have the general formula wherein R "represents a bivalent radical having 2 to 4 carbon atoms and A represents an isocyanate-bearing group. n is chosen so that the isocyanate group-carrying polyether has the molecular weight given above for the soft component. Such polymers are generally prepared by reacting a polyether diol or polyether diamine with a diisocyanate, wherein the isocyanate groups may be free or in blocked form. Polyether diols and polyether diamines are known and commercially available in many types.
Die Umsetzung des Polyetherdiols bzw. Polyetherdiamins mit dem Diisocyanat wird in Lösung oder Schmelze durchgeführt, wobei bevorzugt pro funktionelle Gruppe mindestens 0,7 Diisocyanatmoleküle verwendet wird. Verwendet man weniger, treten Kettenverlängerungsreaktionen in den Vordergrund, die auch unter Umständen gezielt herbeigeführt werden können. Verwendet man pro funktionelle Gruppe mehr als ein Molekül, so muss der Diisocyanat-Überschuss anschließend wieder entfernt werden, sofern man Kettenverlängerungsreaktionen bei der Hartkomponente ausschließen will. Die Obergrenze liegt im Regelfall bei 1,3.The Reaction of the polyether diol or polyether diamine with the diisocyanate will be in solution or Melt carried out, wherein preferably per functional group at least 0.7 diisocyanate molecules used becomes. If you use less, chain extension reactions come to the fore, which may also be purposefully brought about can be. If you use more than one molecule per functional group, you must the diisocyanate excess subsequently be removed, if one chain extension reactions in the Exclude hard component want. The upper limit is usually 1.3.
Die Isocyanatgruppen der zum Einsatz kommenden Diisocyanate sind in einer Ausführungsform durch Umsetzung mit geeigneten Blockierungsmitteln blockiert.The Isocyanate groups of the diisocyanates used are in an embodiment Blocked implementation with suitable blocking agents.
Die Blockierung ist z.B. beschrieben in Z. W. Wicks, Jr., Progress in Organic Coatings 3 (1975), Seiten 73 bis 99 sowie in Z. W. Wicks, Jr., Progress in Organic Coatings 9 (1981), Seiten 3 bis 28. Man verwendet die bekannten Blockierungsmittel, die bei 20 bis 120 °C mit Isocyanatgruppen eine Additionsreaktion eingehen, welche bei höheren Temperaturen reversibel ist, so dass die dann wieder frei werdenden Isocyanatgruppen mit reaktionsfähigen Gruppen eines Polyols reagieren können. Geeignete Blockierungsmittel sind z.B. sekundäre oder tertiäre Alkohole, Phenole, C-H-acide Verbindungen (wie Malonsäurederivate), Lactame (z.B. ε-Caprolactam) und Oxime. Bevorzugte Blockierungsmittel sind Oxime, wie Formaldoxim, Acetaldoxim, Cyclohexanonoxim, Acetophenonoxim, Benzophenonoxim und insbesondere Methylethylketoxim. Weitere brauchbare Blockierungsmittel sind 3,5-Dimethylpyrazol und 1,2,4-Triazol. Darüber hinaus kann eine Blockierung auch durch Bildung eines Uretdions erfolgen.The blocking is described, for example, in ZW Wicks, Jr., Progress in Organic Coatings 3 (1975), Pages 73 to 99 and in ZW Wicks, Jr., Progress in Organic Coatings 9 (1981), pages 3 to 28. The known blocking agents which undergo an addition reaction at 20 to 120 ° C with isocyanate groups, which at higher temperatures reversible is such that the then released isocyanate groups can react with reactive groups of a polyol. Suitable blocking agents are, for example, secondary or tertiary alcohols, phenols, CH-acidic compounds (such as malonic acid derivatives), lactams (for example ε-caprolactam) and oximes. Preferred blocking agents are oximes, such as formaldoxime, acetaldoxime, cyclohexanone oxime, acetophenone oxime, benzophenone oxime, and especially methyl ethyl ketoxime. Other useful blocking agents are 3,5-dimethylpyrazole and 1,2,4-triazole. In addition, blocking can also be done by forming a uretdion.
Geeignete als Weichkomponente verwendbare Polyester sind solche von im Wesentlichen aliphatischer Natur. Sie sind entweder aus einem C2- bis C44-Diol und einer C2- bis C44-Dicarbonsäure herstellbar oder aus einem C6- bis C20-Lacton. Beispielsweise seien genannt: Polyethylenadipat, Polytetramethylenadipat, Polytetramethylensebacat, Polyhexamethylensebacat, Polytetramethylendodecandioat, Polycaprolacton und Polylaurolacton.Suitable polyesters suitable as the soft component are those of a substantially aliphatic nature. They can be prepared either from a C 2 - to C 44 -diol and a C 2 - to C 44 -dicarboxylic acid or from a C 6 - to C 20 -lactone. Examples which may be mentioned are: polyethylene adipate, polytetramethylene adipate, polytetramethylene sebacate, polyhexamethylene sebacate, polytetramethylene dodecanedioate, polycaprolactone and polylaurolactone.
Die Umsetzung des reaktiven Polykondensats (Hartkomponente) mit der Weichkomponente zum thermoplastischen Elastomer kann in Lösung oder Schmelze durchgeführt werden, vorzugsweise unter Zwangsmischung und gegebenenfalls Entgasung.The Reaction of the reactive polycondensate (hard component) with the Soft component to the thermoplastic elastomer may be in solution or Melt carried out be, preferably under forced mixing and optionally degassing.
Mit Hilfe der Erfindung lassen sich aus geeigneten Präpolymeren über einen reaktiven Prozess, wie z.B. reaktive Extrusion, thermoplastische Elastomere verschiedenster Strukturen und Eigenschaften herstellen. Gleichzeitig sind thermoplastische Elastomere mit Polyester-Weichsegmenten zugänglich, die mittels Direkt-Polykondensation nicht herstellbar sind und die gegenüber Elastomeren mit Polyether-Weichsegmenten beispielsweise eine verbesserte UV-Stabilität aufweisen.With Help of the invention can be prepared from suitable prepolymers via a reactive process, e.g. reactive extrusion, thermoplastic Producing elastomers of various structures and properties. At the same time, thermoplastic elastomers with polyester soft segments are accessible, which can not be produced by direct polycondensation and the across from Elastomers with polyether soft segments, for example, an improved UV stability exhibit.
In Weiterführung dieser Erfindung wäre dann zu denken, die reaktiven Endgruppen der Hartkomponente und der Weichkomponente zu vertauschen. Wegen der verhältnismäßig hohen Schmelzpunkte der eingesetzten präpolymeren Polykondensat-Hartblöcke muss bei der Umsetzung mit dem Diisocyanat jedoch bei so hohen Temperaturen gearbeitet werden, dass eine definierte Umfunktionalisierung der reaktiven Gruppen schwierig ist. Soweit dies gelingt, ist dieses Verfahren dem beanspruchten Verfahren jedoch äquivalent und führt zu entsprechenden Produkten.In continuation this invention would be then to think about the reactive end groups of the hard component and to swap the soft component. Because of the relatively high Melting points of the prepolymeric polycondensate hard blocks used must in the reaction with the diisocyanate but at such high temperatures be worked that a defined refunctionalization of the reactive Groups is difficult. As far as this succeeds, this procedure is However, the claimed method equivalent and leads to corresponding Products.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft erläutert.The Invention will be exemplified below.
Beispiel 1: Herstellung eines PA 12-Präpolymeren mit OH-EndgruppenExample 1: Preparation a PA 12 prepolymer with OH terminal groups
In einem 250 ml-Dreihalskolben wurden 25,00 g eines hochmolekularen PA 12 eingewogen und mit Reinststickstoff gespült. Nach Zugabe von 0,5 g Adipinsäuredimethylester zur Aminoendgruppenblockierung wurde das Granulat bei 250 °C Metallbadtemperatur unter Stickstoff aufgeschmolzen. Unter Rühren wurden in die Schmelze 4,274 g Adipinsäure (29,27 mmol) als Spaltungsagens zugegeben und 15 Minuten gerührt. Das erhaltene carboxylterminierte Präpolymere (zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von 1000; 29,3 mmol) wurde sofort in Schmelze weiterverarbeitet.In a 250 ml three-necked flask 25.00 g of a high molecular weight PA 12 were weighed and rinsed with pure nitrogen. After addition of 0.5 g of adipic acid dimethyl ester for amino endblocking, the granules were melted at 250 ° C metal bath temperature under nitrogen. With stirring, 4.274 g of adipic acid (29.27 mmol) as a cleavage agent were added to the melt and stirred for 15 minutes. The obtained carboxyl-terminated prepolymer (number-average molecular weight M n of 1000, 29.3 mmol) was immediately further processed in melt.
Nach Abkühlen der Schmelze auf 180 °C wurde eine Mikrodestillationskolonne auf den Kolben aufgesetzt. Danach wurde eine Lösung von 8,80 g Glycidylphenylether (58,6 mmol) in 10 ml getrocknetem N-Methylpyrrolidon (NMP) unter Rühren schnell zur Schmelze zugegeben. Der Ansatz wurde noch 2 Stunden gerührt, die Reinststickstoffbegasung unterbrochen und das NMP wurde unter Rühren im Wasserstrahlvakuum abdestilliert. Die Schmelze wurde mit Reinststickstoff gespült und direkt im Beispiel 3 weiterverarbeitet.To cooling down the melt was at 180 ° C. a micro-distillation column placed on the piston. After that became a solution of 8.80 g of glycidyl phenyl ether (58.6 mmol) in 10 mL of dried N-methylpyrrolidone (NMP) with stirring quickly added to the melt. The approach was still 2 hours touched, the ultrapure nitrogen gassing was interrupted and the NMP was submerged stir distilled off in a water-jet vacuum. The melt was made with pure nitrogen rinsed and further processed directly in Example 3.
Beispiel 2: Herstellung eines isocyanatterminierten PTHF-PräpolymersExample 2: Preparation an isocyanate-terminated PTHF prepolymer
29,00 g (29 mmol) eines getrockneten PTHF-1000 mit OH-Endgruppen wurden bei 80 °C aufgeschmolzen und durch Vakuum und Stickstoff im Wechsel entgast. Daraufhin wurden 8,780 g Hexamethylendiisocyanat (52,2 mmol) bei 80 °C unter Rühren in Substanz schnell zugegeben und die Reaktionsmischung homogenisiert. Anschließend wurde die Temperatur auf 120 °C erhöht. Die theoretisch errechnete NCO-Konzentration wird unter diesen Bedingungen bei 120 °C nach ca. 150 Minuten erreicht. Die Reaktion wurde nach 3 Stunden beendet; die Schmelze des Präpolymers wurde im Beispiel 3 direkt eingesetzt.29,00 g (29 mmol) of a dried OH-terminated PTHF-1000 melted at 80 ° C. and degassed alternately by vacuum and nitrogen. Thereupon were 8.780 g of hexamethylene diisocyanate (52.2 mmol) at 80 ° C with stirring in Substance added quickly and the reaction mixture homogenized. Subsequently the temperature was at 120 ° C elevated. The theoretically calculated NCO concentration becomes under these conditions at 120 ° C reached after about 150 minutes. The reaction became after 3 hours completed; the melt of the prepolymer was used directly in Example 3.
Beispiel 3: KneterreaktionExample 3: Kneader reaction
Die Kammer eines Haake-Laborkneters wurde auf 200 °C aufgeheizt und eine Drehzahl von 90 Umdrehungen pro Minute eingestellt. In den Kneter wurden nacheinander die Schmelze des Beispiels 1 und anschließend sofort die Schmelze des Beispiels 2 zugegeben. 5 Minuten nach Zugabe der Substanzen wurde die Kammertemperatur auf 150 °C gesenkt, die Kammer geöffnet und das Produkt entnommen. Nach dem Erstarren lag ein elastomeres Material vor, das fadenbildende Eigenschaften aufwies.The chamber of a Haake laboratory kneader was heated to 200 ° C and set a speed of 90 revolutions per minute. The melt of Example 1 was subsequently added to the kneader, followed immediately by the melt of Example 2. 5 minutes after addition of the substances, the chamber temperature was lowered to 150 ° C, opened the chamber and the product entnom men. After solidification, an elastomeric material was present which had filament-forming properties.
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