DE102022106913A1 - Process for liquefying polyurethanes - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Verflüssigung von Polyurethanen durch Aminolyse und die durch das Verfahren hergestellten Produkte sowie die Verwendung der Verflüssigungsprodukte im direkten Kreislauf für neue Weichschaumstoffe.The subject of the present invention is a process for the liquefaction of polyurethanes by aminolysis and the products produced by the process as well as the use of the liquefaction products in the direct cycle for new flexible foams.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verflüssigung von Polyurethanen durch Aminolyse und die durch das Verfahren hergestellten Produkte sowie die Verwendung der Verflüssigungsprodukte im direkten Kreislauf für neue Weichschaumstoffe.The present invention relates to a process for the liquefaction of polyurethanes by aminolysis and the products produced by the process as well as the use of the liquefaction products in the direct cycle for new flexible foams.
Die Verflüssigung von Polyurethanen zum Zwecke der Wiederverwertung der Grundstoffe, aus denen diese hergestellt wurden, ist bekannt. Dazu wurden bisher insbesondere die Glykolyse mittels verschiedener Glykole und/oder Polyole einschließlich Polyether- oder Polyesteralkohole, Hydrolyse durch Spaltung mittels Wasser bei hoher Temperatur (bis zu 500°C) und hohem Druck, die Acidolyse durch Carbonsäuren, anorganische Säuren oder Carbonsäureanhydride, die Aminolyse, insbesondere in Kombination mit Wasser oder Glykolen angewandt.The liquefaction of polyurethanes for the purpose of recycling the raw materials from which they were manufactured is known. In particular, glycolysis using various glycols and/or polyols including polyether or polyester alcohols, hydrolysis by splitting using water at high temperature (up to 500 ° C) and high pressure, acidolysis using carboxylic acids, inorganic acids or carboxylic anhydrides, and aminolysis have been used so far , especially used in combination with water or glycols.
Polyurethane sind in aller Regel aus mindestens einem Polyol, mindestens einem Di- oder Polyisocyanat, Katalysatoren sowie ggf. Zusatzstoffen aufgebaut. Im Falle von Schaumstoffen wird bei der Herstellung mindestens ein Treibmittel eingesetzt. Im Falle der Verwendung von Wasser als Treibmittel reagiert dieses bevorzugt mit der Isocyanatkomponente und bildet in der Polymerstruktur Harnstoff-Phasen, die die Härte und Festigkeit der so hergestellten „Polyurethane“ (die tatsächlich Poly(urethan-harnstoffe) sind) bestimmen. Durch das molare Verhältnis von Hydroxylgruppen aus den Polyolen zu denen des Wassers werden die Phasengrößen und die Verteilung der Oligoharnstoffe nach Molekülgröße bestimmt. Im Folgenden wird der Begriff Oligoharnstoffe für alle bei dieser Reaktion gebildeten Harnstoffe verwendet, auch wenn es sich oftmals um Polymere mit mehr als 10 wiederkehrenden Struktureinheiten handelt. Die Oligoharnstoffe können demzufolge zwei wiederkehrende Struktureinheiten (z. B. in Elastomeren) und bis zu 10.000 wiederkehrende Struktureinheiten (z. B. in Blockweichschaumstoffen) aufweisen.Polyurethanes are generally made up of at least one polyol, at least one di- or polyisocyanate, catalysts and possibly additives. In the case of foams, at least one blowing agent is used during production. If water is used as a blowing agent, it preferentially reacts with the isocyanate component and forms urea phases in the polymer structure, which determine the hardness and strength of the “polyurethanes” produced in this way (which are actually poly(urethane-ureas)). The phase sizes and the distribution of the oligoureas according to molecular size are determined by the molar ratio of hydroxyl groups from the polyols to those of the water. In the following, the term oligoureas is used for all ureas formed in this reaction, even if they are often polymers with more than 10 repeating structural units. The oligoureas can therefore have two recurring structural units (e.g. in elastomers) and up to 10,000 recurring structural units (e.g. in flexible block foams).
Bei der Hydrolyse werden die Harnstoffe in der Regel nicht gespalten und werden bei den bekannt gewordenen Verfahren von der Polyol-Phase abgetrennt, um gesondert verwendet zu werden, z. B. als Startermoleküle für die Alkoxylierung oder zur Regenerierung der ursprünglich zur Herstellung der Isocyanate eingesetzten Diamine. During hydrolysis, the ureas are generally not split and are separated from the polyol phase in the known processes in order to be used separately, e.g. B. as starter molecules for alkoxylation or for regenerating the diamines originally used to produce the isocyanates.
Bei der Glykolyse, die in der Regel bei Temperaturen zwischen 200 und 260°C durchgeführt wird, laufen zwei Nebenreaktionen ab, durch die primäre aromatische Amine aus den Urethanen und den Harnstoffen gebildet werden: aus den Urethanen durch thermische Spaltung der Urethangruppe in Amin und Olefin nach
Bei der Aminolyse werden auch wegen der bei der Umsetzung möglichen niedrigeren Temperaturen diese Reaktionen nicht ablaufen und damit keine zusätzlichen aromatischen Amine gebildet.During aminolysis, these reactions do not take place due to the lower temperatures possible during the reaction and therefore no additional aromatic amines are formed.
Die Aminolyse ist in der Patentliteratur beschrieben. So werden nach der
Nach der Lehre der
Die
Dazu wird das Polyurethan in ein Gemisch aus einem langkettigen Polyetheralkohol und einem Diamin, z. B. N,N'-Diethyl-toluylendiamin, und zusätzlich metallorganischem Katalysator gegeben und bei 160 bis 180°C bei einer Reaktionszeit von 30 bis 120 min umgesetzt. Dadurch werden Reaktionsprodukte erhalten, die wieder zur Herstellung von Polyurethanen bzw. Poly(urethan-harnstoffen) eingesetzt werden können.For this purpose, the polyurethane is converted into a mixture of a long-chain polyether alcohol and a diamine, e.g. B. N,N'-diethyl-tolylenediamine, and additional organometallic catalyst and reacted at 160 to 180 ° C with a reaction time of 30 to 120 min. This results in reaction products that can be used again to produce polyurethanes or poly(urethane-ureas).
In der
Danach sind keine Verfahren zum Recycling von Polyurethanen bekannt, durch die durch Aminolyse homogene Reaktionsprodukte bei einem hohen Anteil an Polymermaterial, d. h. über 50 Gew.% des Reaktionsgemisches, hergestellt werden können. Außerdem werden die bisher bekannten Verfahren bei Temperaturen oberhalb 200°C mit Reaktionszeiten von bis zu 10 Stunden durchgeführt, was einem hohen Energieeinsatz entspricht, und führen in aller Regel zu Produkten, die nur in kleinen Mengen (5 Gew.-% oder weniger) wieder für die gleichen Produkte, oftmals unter Verschlechterung der Eigenschaften, eingesetzt werden können.There are no known processes for recycling polyurethanes that produce homogeneous reaction products through aminolysis with a high proportion of polymer material, i.e. H. over 50% by weight of the reaction mixture can be produced. In addition, the previously known processes are carried out at temperatures above 200 ° C with reaction times of up to 10 hours, which corresponds to a high amount of energy, and generally lead to products that are only available in small quantities (5% by weight or less). can be used for the same products, often with deterioration in properties.
Aufgabe der Erfindung ist die Verflüssigung von Polyurethanen oder Polyurethanharnstoffen) durch eine Aminolyse, durch die bei hoher Beladung des Amingemisches mit den Polyurethan-Produkten bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen in kürzeren Zeiten homogene Reaktionsprodukte mit sehr niedrigem Anteil an aromatischen Diaminen hergestellt und wieder zu neuen gleichen oder ähnlichen Polyurethan- oder Poly(urethan-harnstoff)-Produkten wie die ursprünglich eingesetzten Produkte mit Di- und/oder Polyisocyanaten umgesetzt werden.The object of the invention is the liquefaction of polyurethanes or polyurethane ureas) by aminolysis, through which homogeneous reaction products with a very low proportion of aromatic diamines are produced in a shorter time when the amine mixture is heavily loaded with the polyurethane products at comparatively low temperatures and are converted back into new, identical or Similar polyurethane or poly(urethane-urea) products as the products originally used are reacted with di- and/or polyisocyanates.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Polyurethane oder Poly(urethan-harnstoffe) bei einer Temperatur zwischen 40 und 180°C in einem Gemisch aus Aminen innerhalb kurzer Zeit derart umgesetzt werden, dass ein homogenes Reaktionsprodukt gebildet wird, das zu neuen gleichen oder ähnlichen Polyurethan- oder Poly(urethan-harnstoff)-Produkten wie die ursprünglich eingesetzten Produkte mit Di- und/oder Polyisocyanaten umgesetzt wird.According to the invention, the object is achieved in that the polyurethanes or poly(urethane-ureas) are reacted at a temperature between 40 and 180 ° C in a mixture of amines within a short time in such a way that a homogeneous reaction product is formed, which leads to new identical or Similar polyurethane or poly(urethane-urea) products to the products originally used are reacted with di- and/or polyisocyanates.
Das dazu eingesetzte Amingemisch umfasst mindestens zwei Amine, die ausgewählt werden aus: aliphatischen, cycloaliphatischen oder araliphatischen mit
- a) nur sekundären Amin-Gruppen und keinen tertiären Amin-Gruppen;
- b) einer primären und zumindest einer sekundären Amin-Gruppe und keinen tertiären Amin-Gruppen;
- c) zwei und mehr primären Amin-Gruppen und zumindest einer sekundären Amin-Gruppe und keine tertiären Amin-Gruppen; und
- d) zumindest einer tertiäre Amin-Gruppe.
- a) only secondary amine groups and no tertiary amine groups;
- b) a primary and at least one secondary amine group and no tertiary amine groups;
- c) two or more primary amine groups and at least one secondary amine group and no tertiary amine groups; and
- d) at least one tertiary amine group.
Das tertiäre Amin ist insbesondere ein tertiäres Amin mit der tertiären Amin-Gruppe als Teil eines Zykluses, oder tetra-Methylguanidin (TMG). Vorzugsweise wird Amin d) eingesetzt.The tertiary amine is in particular a tertiary amine with the tertiary amine group as part of a cycle, or tetra-methylguanidine (TMG). Amine d) is preferably used.
Die Umsetzung wird derart ausgeführt, dass das Polyurethan- oder Poly(urethanharnstoff)-Produkt in das Amingemisch eingetragen und dabei innerhalb von 10 Minuten bis einer Stunde abgebaut wird, wobei ein homogenes Reaktionsgemisch mit in den das Polyurethan bildenden Polyolen gelösten oder als nanoskalige Teilchen dispergierten Oligoharnstoffen gebildet wird.The reaction is carried out in such a way that the polyurethane or poly(urethane urea) product is introduced into the amine mixture and is degraded within 10 minutes to one hour, resulting in a homogeneous reaction mixture with polyols dissolved in the polyurethane forming or dispersed as nanoscale particles Oligoureas are formed.
Weiterhin wird die Umsetzung derart ausgeführt, dass das Polyurethan- oder Poly(urethan-harnstoff)-Produkt, das auf einem sog. Polymer-Polyol basiert, in das Amingemisch bei einer Temperatur von 80 bis 165°C eingetragen und dabei innerhalb von 10 Minuten bis einer Stunde abgebaut wird, wobei ein homogenes Reaktionsgemisch mit in den das Polyurethan bildenden Polyolen gelösten oder als nanoskalige Teilchen dispergierten Oligoharnstoffen gebildet wird, wobei die als Polymer im Polymer-Polyol verwendeten SAN-, Styrol- oder Polyharnstoff Partikel in ihrer ursprünglichen Größe und Form erhalten bleiben.Furthermore, the reaction is carried out in such a way that the polyurethane or poly(urethane-urea) product, which is based on a so-called polymer polyol, is introduced into the amine mixture at a temperature of 80 to 165 ° C and within 10 minutes up to an hour, forming a homogeneous reaction mixture with oligoureas dissolved in the polyols forming the polyurethane or dispersed as nanoscale particles, the SAN, styrene or polyurea particles used as the polymer in the polymer polyol remaining in their original size and shape remain.
Es wurde gefunden, dass bei Umsetzung von Polyurethanen, Polyurethanharnstoffen) oder Polymer-Polyol-basierten Polyurethanen oder Polyurethanharnstoffen) in ganz bestimmten Amingemischen diese Umsetzung zu DispersionsPolyolen mit vorherbestimmbaren Eigenschaften führt. Das Verhältnis und die Art der Amine sind dabei entscheidend
- - für die Temperatur, die zur Umsetzung erforderlich ist,
- - für die Geschwindigkeit der Umsetzung,
- - für die Viskosität des Umsetzungsprodukts,
- - für die Teilchengröße der Oligoharnstoffteilchen und damit ihrer Dispergierbarkeit im Polyol des Polyurethans,
- - für die Teilchengröße der Polymerteilchen und damit ihrer Dispersion im Polyol des Polyurethans,
- - für die Eigenschaften der aus den Dispersionspolyolen hergestellten Poly(urethan-harnstoffe).
- - for the temperature required for implementation,
- - for the speed of implementation,
- - for the viscosity of the reaction product,
- - for the particle size of the oligourea particles and thus their dispersibility in the polyol of the polyurethane,
- - for the particle size of the polymer particles and thus their dispersion in the polyol of the polyurethane,
- - for the properties of the poly(urethane-ureas) produced from the dispersion polyols.
Das Gewichts-Verhältnis der Amine der vier Gruppen wird durch den eingesetzten Polyurethan-Schaumstoff bestimmt.The weight ratio of the amines of the four groups is determined by the polyurethane foam used.
Geeignete aliphatische Gruppen sind lineare oder verzweigte C2-C20-Gruppen, geeignete cycloaliphatische Gruppen sind substituierte oder unsubstituierte CyclohexylGruppen oder Dicyclohexyl- oder Methylenbis(cyclohexyl)-Gruppen, geeignete araliphatische Gruppen sind z. B. Xylylen-, Tetramethylxylylen-, Toluylen- oder Mesityl-Gruppen.Suitable aliphatic groups are linear or branched C2-C20 groups, suitable cycloaliphatic groups are substituted or unsubstituted cyclohexyl groups or dicyclohexyl or methylenebis(cyclohexyl) groups, suitable araliphatic groups are e.g. B. xylylene, tetramethylxylylene, toluene or mesityl groups.
Geeignete Amine sind unter anderem
zu a) Di-n-butylamin, N,N'-Diethyl-toluylen-2,4/2,6-diamin, N-Ethyl-cyclohexylamin, zu b) N-Ethyl-dicyclohexylmethan-4,4'-diamin, N-Propyl-cyclohexan-1,4-diamin, N-Ethyl-1,3-xylylendiamin, N-Ethyl-1,4-xylylendiamin,
zu c) Dipropylentriamin, Tripropylentetramin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, 4-(N-Ethylaminomethyl)-octan-1,8-diamin,
zu d) Triethylendiamin, 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en, Dimorpholinodiethylether, Dimethylcyclohexylamin, N,N,N',N'-Tetramethylguanidin, Bis-(2-dimethylaminoethyl)ether, 1,3,5-Tris-[3-(dimethylamino)propyl]-hexahydro-1,3,5-triazin, N-Methyldicyclohexylamin, Tris-[3-(dimethylamino)propyl]amin, Tetramethyldipropylentriamin, N,N-Bis(2-aminoethyl)methylamin.Suitable amines include, among others
to a) di-n-butylamine, N,N'-diethyl-toluene-2,4/2,6-diamine, N-ethyl-cyclohexylamine, to b) N-ethyl-dicyclohexylmethane-4,4'-diamine, N-propyl-cyclohexane-1,4-diamine, N-ethyl-1,3-xylylenediamine, N-ethyl-1,4-xylylenediamine,
to c) dipropylene triamine, tripropylene tetramine, diethylene triamine, triethylene tetramine, 4-(N-ethylaminomethyl)-octane-1,8-diamine,
to d) triethylenediamine, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene, dimorpholinodiethyl ether, dimethylcyclohexylamine, N,N,N',N'-tetramethylguanidine, bis(2-dimethylaminoethyl)ether, 1,3, 5-Tris-[3-(dimethylamino)propyl]-hexahydro-1,3,5-triazine, N-methyldicyclohexylamine, tris-[3-(dimethylamino)propyl]amine, tetramethyldipropylenetriamine, N,N-bis(2-aminoethyl )methylamine.
Die Umsetzung erfolgt in Rührreaktoren mit beheiz- und kühlbarer Wandung bei Temperaturen zwischen 40 und 200°C, bevorzugt zwischen 75 und 180°C. Nach beendeter Umsetzung erfordern die Reaktionsprodukte keine Aufarbeitung. Es bilden sich bei der Umsetzung im Wesentlichen keine aromatischen Amine aus den Polyurethanen, ein möglicherweise in diesem enthaltenen geringen Überschuss an Amin wirkt sich nicht nachteilig auf die weitere Umsetzung aus.The reaction takes place in stirred reactors with heatable and coolable walls at temperatures between 40 and 200 ° C, preferably between 75 and 180 ° C. After the reaction has ended, the reaction products do not require any workup. Essentially no aromatic amines are formed from the polyurethanes during the reaction; any small excess of amine contained therein does not have a detrimental effect on the further reaction.
Die erfindungsgemäßen Dispersionspolyole sind klare bis milchige, viskose Flüssigkeiten, deren Viskosität in Abhängigkeit von der Menge des zugesetzten Schaumstoffs zwischen 1000 und 20000 mPas (25°C) liegt. Sie weisen, bedingt durch die ursprünglich im eingesetzten Polyurethan oder Poly(urethan-harnstoff) verwendeten Polyole, Hydroxylzahlen zwischen 30 und 500 mg KOH/g auf. Die Aminzahlen liegen in der Regel zwischen 5 und 200 mg KOH/g. Die Teilchengröße der Oligoharnstoffteilchen wird einmal durch die vorgebildeten Oligoharnstoffe und zum anderen durch die eingesetzten Amine im Amingemisch bestimmt. Bei Polyurethan-Kaltformweichschaumstoffen z. B. lag das Maximum der Teilchengrößen bei 12 nm (LLD), bei Polyurethan-Blockweichschaumstoffen wurden in der Regel mehrere Teilchengrößen-Maxima gemessen, z. B. bei ca. 45, 160 und 800 nm. Die Teilchengröße der Polymerteilchen bei Einsatz von Polymer-Polyol-basierten Polyurethan-Weichschaumstoffen liegt zwischen 2000 und 20 000 nm (nach LDD-Messung).The dispersion polyols according to the invention are clear to milky, viscous liquids whose viscosity is between 1000 and 20,000 mPas (25 ° C), depending on the amount of foam added. Due to the polyols originally used in the polyurethane or poly(urethane-urea) used, they have hydroxyl numbers between 30 and 500 mg KOH/g. The amine numbers are usually between 5 and 200 mg KOH/g. The particle size of the oligourea particles is determined on the one hand by the preformed oligoureas and on the other hand by the amines used in the amine mixture. For polyurethane cold-formed flexible foams, e.g. B. the maximum particle size was 12 nm (LLD); for flexible polyurethane block foams, several particle size maxima were usually measured, e.g. B. at approx. 45, 160 and 800 nm. The particle size of the polymer particles when using polymer-polyol-based flexible polyurethane foams is between 2000 and 20,000 nm (according to LDD measurement).
Durch Auswahl der Amine aus den jeweiligen Gruppen und deren Verhältnis zueinander lassen sich die Umsetzung und die Eigenschaften der Endprodukte sowie auch der daraus hergestellten Poly(urethan-harnstoffe) in weiten Grenzen steuern. Durch den Einsatz bestimmter Amine lassen sich zudem weitere Eigenschaften, z. B. Korrosionsschutz, Antifouling, Haftung an Substraten, thermische Beständigkeit oder UV-Schutz einstellen. So wird durch die Verwendung von langkettigen sekundären Aminen, z. B. N-Ethyl-N-dodecylamin oder N-Methyl-N-octadecalamin, die Hydrophobie der daraus hergestellten Poly(urethan-harnstoffe) verbessert, durch die Verwendung des Isophorondiamins werden die UV-Beständigkeit und in Kombination mit Diethylentriamin und/oder N,N-Bis(3-aminopropyl)methylamin die Bildung von Biofilmen auf den Oberflächen verringert oder verhindert.By selecting the amines from the respective groups and their relationship to one another, the implementation and properties of the end products as well as the poly(urethane-ureas) produced from them can be controlled within wide limits. By using certain amines, additional properties can also be achieved, e.g. B. Corrosion protection, antifouling, adhesion to substrates, thermal resistance or UV protection. The use of long-chain secondary amines, e.g. B. N-ethyl-N-dodecylamine or N-methyl-N-octadecalamine, the hydrophobicity of the poly(urethane-ureas) produced from them is improved, the use of isophoronediamine increases the UV resistance and in combination with diethylenetriamine and/or N ,N-Bis(3-aminopropyl)methylamine reduces or prevents the formation of biofilms on surfaces.
Durch die Auswahl der speziellen Amine und deren Kombination werden die Umsetzungen in der Regel bei Temperaturen von 150 bis 175°C und mit Reaktionszeiten von unter einer Stunde durchgeführt. Das ist nach dem Stand der Technik nicht möglich.By selecting the specific amines and their combination, the reactions are generally carried out at temperatures of 150 to 175 ° C and with reaction times of less than one hour. This is not possible given the current state of technology.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es daher erstmals möglich, dass Polyurethane oder Poly(urethan-harnstoffe) auf der Basis von Polymer-Polyolen in Form von Weichschaumstoffen derart umgesetzt werden können, dass die PolymerTeilchen (meist SAN mit Schmelzpunkten um 170°C) in ihrer ursprünglichen Form und nicht agglomeriert, verschmolzen oder als geschmolzene Phase erhalten werden und somit direkt wieder eingesetzt werden können.The process according to the invention therefore makes it possible for the first time that polyurethanes or poly(urethane-ureas) based on polymer polyols can be implemented in the form of flexible foams in such a way that the polymer particles (usually SAN with melting points around 170 ° C) in their original form and not agglomerated, fused or preserved as a molten phase and can therefore be used again directly.
Durch Umsetzung mit geeigneten Di- und/oder Polyisocyanaten werden aus den erfindungsgemäßen Reaktionsprodukten direkt oder nach Formulierung mit geeigneten Komponenten Poly(urethan-harnstoffe) als kompakte Materialien, als halbharte, harte oder weiche Schaumstoffe oder zellige Elastomere im Bereich der Shore-A-Härte zwischen 45 und 90 hergestellt.By reacting with suitable di- and/or polyisocyanates, the reaction products according to the invention are converted directly or after formulation with suitable components into poly(urethane-ureas) as compact materials, as semi-hard, hard or soft foams or cellular elastomers in the Shore A hardness range produced between 45 and 90.
Im Folgenden wird die Erfindung durch Beispiele erläutert. Diese dienen nur der Erläuterung des Wesens der Erfindung und stellen keine Begrenzung in irgendeiner Weise des Umfanges der Erfindung dar.The invention is explained below using examples. These serve only to explain the essence of the invention and do not limit in any way the scope of the invention.
BeispieleExamples
Beispiel 1example 1
Herstellung eines Oligoharnstoff-Dispersionspolyols aus Polyurethan-Kaltformschaum
In einen 3I-Glasreaktor mit schnell laufendem mechanischen Rührer, Thermoelement, Stickstoff-Beschleierung und Rückflusskühler wurden 90,3 g Di-n-butylamin, 6,18 g Diethylentriamin und 23,58 g N-Ethyl-cyclohexylamin gegeben. Das Amingemisch wurde auf 120°C erwärmt. Unter Rühren und langsamer Steigerung der Temperatur auf 175°C wurden 650 g PUR-Kaltformschaum in Form von Flocken innerhalb von 3 Stunden eingetragen. Danach wurde noch 30 Minuten bei 180°C gerührt. Das Gemisch wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt, es bleibt klar, wie eine Viskosität von 18900 mPas (25°C), eine Hydroxylzahl von 71 mg KOH/g und eine Aminzahl von 55 mg KOH/g auf.Production of an oligourea dispersion polyol from polyurethane cold-molded foam
90.3 g of di-n-butylamine, 6.18 g of diethylenetriamine and 23.58 g of N-ethylcyclohexylamine were added to a 3L glass reactor with a high-speed mechanical stirrer, thermocouple, nitrogen blanket and reflux condenser. The amine mixture was heated to 120°C. While stirring and slowly increasing the temperature to 175 ° C, 650 g of PUR cold molded foam in the form of flakes were added within 3 hours. The mixture was then stirred at 180°C for another 30 minutes. The mixture was cooled to ambient temperature, remaining clear, with a viscosity of 18900 mPas (25°C), a hydroxyl number of 71 mg KOH/g and an amine number of 55 mg KOH/g.
Beispiel 2Example 2
Herstellung eines Oligoharnstoff-Dispersionspolyols aus Polyurethan-Kaltformschaum
In einen 3I-Glasreaktor mit schnell laufendem mechanischen Rührer, Thermoelement, Stickstoff-Beschleierung und Rückflusskühler wurden 75 g Di-n-butylamin, 35 g Diethylentriamin und 15 g 4-(N-Ethylaminomethyl)-1,8-octandiamin gegeben. Das Amingemisch wurde auf 120°C erwärmt. Unter Rühren und langsamer Steigerung der Temperatur auf 175°C wurden 750 g PUR-Kaltformschaum in Form von Flocken innerhalb von 3 Stunden eingetragen. Danach wurde noch 30 Minuten bei 180°C gerührt. Das Gemisch wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt, es bleibt klar, wies eine Viskosität von 15.400 mPas (25°C), eine Hydroxylzahl von 83 mg KOH/g und eine Aminzahl von 61 mg KOH/g auf.Production of an oligourea dispersion polyol from polyurethane cold-molded foam
75 g of di-n-butylamine, 35 g of diethylenetriamine and 15 g of 4-(N-ethylaminomethyl)-1,8-octanediamine were added to a 3L glass reactor with a high-speed mechanical stirrer, thermocouple, nitrogen blanket and reflux condenser. The amine mixture was heated to 120°C. While stirring and slowly increasing the temperature to 175 ° C, 750 g of PUR cold molded foam were added in the form of flakes within 3 hours. The mixture was then stirred at 180°C for another 30 minutes. The mixture was cooled to ambient temperature, remained clear, had a viscosity of 15,400 mPas (25°C), a hydroxyl number of 83 mg KOH/g and an amine number of 61 mg KOH/g.
Beispiel 3Example 3
Herstellung eines Oligoharnstoff-Dispersionspolyols aus Polyurethan-Kaltformschaum
In einen 3I-Glasreaktor mit schnell laufendem mechanischen Rührer, Thermoelement, Stickstoff-Beschleierung und Rückflusskühler wurden 23,5 g 2,2,4-Trimethyl-1 ,6-hexandiamin, 9,3 g N,N'-Dimethylpentan-1 ,5-diamin, 16,5 g N-Ethyl-cyclohexylamin und 12,0 g N,N'-Diethylhexan-1,6-diamin gegeben. Das Amingemisch wurde auf 120°C erwärmt. Unter Rühren und langsamer Steigerung der Temperatur auf 165°C wurden 750 g PUR-Kaltformschaum in Form von Flocken innerhalb von 3 Stunden eingetragen. Danach wurde noch 30 Minuten bei 180°C gerührt. Das Gemisch wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt, es ist eine milchige, hochviskose Flüssigkeit.Production of an oligourea dispersion polyol from polyurethane cold-molded foam
23.5 g of 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine, 9.3 g of N,N'-dimethylpentane-1, 5-diamine, 16.5 g of N-ethyl-cyclohexylamine and 12.0 g of N,N'-diethylhexane-1,6-diamine were added. The amine mixture was heated to 120°C. While stirring and slowly increasing the temperature to 165 ° C, 750 g of PUR cold molded foam were added in the form of flakes within 3 hours. The mixture was then stirred at 180°C for another 30 minutes. The mixture was cooled to ambient temperature and is a milky, highly viscous liquid.
Beispiel 4Example 4
In einen 3I-Glasreaktor mit schnell laufendem mechanischen Rührer, Thermoelement, Stickstoff-Beschleierung und Rückflusskühler wurden 75 g Di-n-butylamin, 18 g Hexatran (4-(Aminomethyl)-octan-1,8-diamin), und 35 g N-Ethyl-cyclohexylamin gegeben. Das Amingemisch wurde auf 120°C erwärmt. Unter Rühren und langsamer Steigerung der Temperatur auf 165°C wurden 350 g PUR-Blockweichschaum in Form von Flocken innerhalb von 1,5 Stunden eingetragen. Danach wurde noch 30 Minuten bei 180°C gerührt. Das Gemisch wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt, es war eine milchige, hochviskose Flüssigkeit.75 g of di-n-butylamine, 18 g of hexatrane (4-(aminomethyl)-octane-1,8-diamine), and 35 g of N were placed in a 3L glass reactor with a high-speed mechanical stirrer, thermocouple, nitrogen blanket and reflux condenser -Ethylcyclohexylamine given. The amine mixture was heated to 120°C. While stirring and slowly increasing the temperature to 165 ° C, 350 g of PUR block flexible foam in the form of Flakes entered within 1.5 hours. The mixture was then stirred at 180°C for another 30 minutes. The mixture was cooled to ambient temperature and was a milky, highly viscous liquid.
Beispiel 5Example 5
In einen 3I-Glasreaktor mit schnell laufendem mechanischen Rührer, Thermoelement, Stickstoff-Beschleierung und Rückflusskühler wurden 5 g Di-n-butylamin, 90 g Diethylentriamin, 1 g Tetramethylguanidin und 25 g N-Ethyl-cyclohexylamin gegeben. Das Amingemisch wurde auf 130°C erwärmt. Unter Rühren und langsamer Steigerung der Temperatur auf 165°C wurden 790 g viskoelastischer PUR-Weichschaum in Form von Flocken innerhalb von 1,5 Stunden eingetragen. Danach wurde noch 30 Minuten bei 170°C gerührt. Das Gemisch wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt, es war eine milchige, hochviskose Flüssigkeit.5 g of di-n-butylamine, 90 g of diethylenetriamine, 1 g of tetramethylguanidine and 25 g of N-ethyl-cyclohexylamine were added to a 3L glass reactor with a high-speed mechanical stirrer, thermocouple, nitrogen blanket and reflux condenser. The amine mixture was heated to 130°C. While stirring and slowly increasing the temperature to 165 ° C, 790 g of viscoelastic PUR soft foam were added in the form of flakes within 1.5 hours. The mixture was then stirred at 170°C for another 30 minutes. The mixture was cooled to ambient temperature and was a milky, highly viscous liquid.
Beispiel 6Example 6
In einen 3I-Glasreaktor mit schnell laufendem mechanischen Rührer, Thermoelement, Stickstoff-Beschleierung und Rückflusskühler wurden 5 g Di-n-butylamin, 80 g Diethylentriamin, 1 g Tetramethylguanidin und 25 g N-Ethyl-cyclohexylamin gegeben. Das Amingemisch wurde auf 130°C erwärmt. Das Amingemisch wurde auf 125°C erwärmt. Unter Rühren und langsamer Steigerung der Temperatur auf 150°C wurden 650 g PUR-Weichschaumstoff auf Basis Polymer-Polyol in Form von Flocken innerhalb von 1,5 Stunden eingetragen. Danach wurde noch 30 Minuten bei 165°C gerührt. Das Gemisch wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt, es war eine milchige, hochviskose Flüssigkeit. Mittels Laser-Lichtstreuung wurden zwei Peaks bestimmt bei 355 nm (Oligoharnstoffe) und 3700 nm (SAN-Partikel), die Viskosität des Reaktionsgemisches betrug 9810 mPas (25°C).5 g of di-n-butylamine, 80 g of diethylenetriamine, 1 g of tetramethylguanidine and 25 g of N-ethyl-cyclohexylamine were added to a 3L glass reactor with a high-speed mechanical stirrer, thermocouple, nitrogen blanket and reflux condenser. The amine mixture was heated to 130°C. The amine mixture was heated to 125°C. While stirring and slowly increasing the temperature to 150 ° C, 650 g of PUR soft foam based on polymer polyol were added in the form of flakes within 1.5 hours. The mixture was then stirred at 165°C for a further 30 minutes. The mixture was cooled to ambient temperature and was a milky, highly viscous liquid. Using laser light scattering, two peaks were determined at 355 nm (oligoureas) and 3700 nm (SAN particles); the viscosity of the reaction mixture was 9810 mPas (25 ° C).
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102006034613 A1 [0007]DE 102006034613 A1 [0007]
- EP 1142945 A2 [0008]EP 1142945 A2 [0008]
- DE 4128588 A1 [0009]DE 4128588 A1 [0009]
- US 3117940 [0011]US 3117940 [0011]
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3117940A (en) | 1960-11-14 | 1964-01-14 | Mobay Chemical Corp | Method of dissolving polyurethanes |
DE4128588A1 (en) | 1991-08-28 | 1993-03-04 | Braun Pebra Gmbh | METHOD FOR PRODUCING DISPERSE LIQUIDS CONTAINING HYDROXY AND / OR AMINO-FUNCTIONAL COMPOUNDS, AND USE THEREOF |
EP1142945A2 (en) | 2000-04-04 | 2001-10-10 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | Method of decomposing a polyurethane |
DE102006034613A1 (en) | 2005-07-27 | 2007-03-15 | Recyclit Gmbh | Recycling raw materials from polyurethane wastes, comprises reacting the polyurethane with oligopropyleneamine having primary and secondary amino groups, forming two phases containing polyol, oligo or polyurea and separating the phases |
-
2022
- 2022-03-23 DE DE102022106913.3A patent/DE102022106913A1/en active Pending
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