DE1167524B - Verfahren zur Herstellung schlagfester, vernetzter Formkoerper einschliesslich der Herstellung von Schaumstoffen, auf der Grundlage von Vinyl-Polymerisaten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung schlagfester, vernetzter Formkoerper einschliesslich der Herstellung von Schaumstoffen, auf der Grundlage von Vinyl-PolymerisatenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: C08f
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Auslegetag:
Deutsche Kl.: 39 b-22/06
F 35330 IV c/39 b 10. November 1961 9. April 1964
Die Verwendung von Polyurethanen als Mischkomponenten zur Modifizierung von Vinyl-Polymerisaten
ist bekannt. Viele Polyurethane sind aber wegen ihres hohen Vernetzungsgrades mit den Vinyl-Polymerisaten
nicht mehr mischbar. Sofern man bisher Polyurethane eingesetzt hat, handelte es sich
um solche, die bei der Verarbeitung mit Vinyl-Polymerisaten
keine Veränderung mehr erfahren.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung schlagfester, vernetzter Formkörper einschließlich der Herstellung
von Schaumstoffen auf der Grundlage von Vinyl-Polymerisaten gefunden, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man ein Gemisch aus einem Vinyl-Polymerisat und einem Uretdiongruppen enthaltenden
Polyurethan im Gewichtsverhältnis 100 : 1 bis 100: 200, gegebenenfalls unter Zusatz bekannter Treibmittel,
unter Formgebung erhitzt.
Hierbei wurde nämlich gefunden, daß die Uretdiongruppen enthaltenden lagerstabilen Polyurethane in
dem Gemisch unter den Bedingungen der Formgebung in Reaktion treten. Dies führt dazu, daß die physikalischen
Eigenschaften der Vinyl-Polymerisate erheblich verbessert werden. Die nicht brennbaren Formkörper
weisen neben einem erhöhten Abriebwiderstand vor allem eine 5- bis 20fache Steigerung der
Kerbschlagzähigkeit bei annähernd gleichbleibender Kugeldruckhärte auf. Wegen der ausgezeichneten
Mischbarkeit kann das Verhältnis der Komponenten beliebig variiert werden. Erfindungsgemäß wählt man
ein Verhältnis von Vinyl-Polymerisat zum Polyurethan
von 100: 1 bis 100:200 Gewichtsteilen. Ein als besonders
vorteilhaft hervorzuhebendes Mischungsverhältnis enthält 5 bis 30 Gewichtsprozent Uretdiongruppen
aufweisendes Polyurethan.
Als gegebenenfalls Weichmacher enthaltende Vinyl-Polymerisate seien Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat,
Polyvinylidenchlorid, Polystyrol und Mischpolymerisate aus den Monomeren der vorgenannten Polymerisate
genannt. Die Vinyl-Polymerisate lassen sich auch untereinander mischen. Durch beliebige Kombination
ergibt sich eine große Variationsbreite mit fein abgestuften Eigenschaften.
Uretdiongruppen aufweisende lagerstabile Polyurethane sind bekannt. Sie können auf Grundlage
von Hydroxylgruppen aufweisenden Polyestern, Polyäthern, Polythioäthern, Polyesteramiden oder PoIyacetalen
mit einem Molekulargewicht von vorzugsweise 300 bis 3000 und einem Uretdiondiisocyanat,
vorzugsweise dem dimeren 2,4-Toluylendiisocyanat, nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Die
Polyurethane können auch unter Mitverwendung weiterer Diisocyanate und auch unter Mitverwendung
Verfahren zur Herstellung schlagfester, vernetzter Formkörper einschließlich der Herstellung von
Schaumstoffen, auf der Grundlage von Vinyl-Polymerisaten
Anmelder:
Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen
Als Erfinder benannt:
Dr. Artur Reischl,
Dr. Erwin Müller, Leverkusen, Dr. Wilhelm Göbel, Köln-Flittard
von Kettenverlängerungsmitteln erhalten worden sein.
Der Gehalt der Polyurethane an Resten von Uretdionisocyanaten beträgt vorzugsweise 2 bis 75 Gewichtsprozent.
Spezielle Verfahren zur Herstellung der lagerstabilen Uretdiongruppen aufweisenden Polyurethane
sind beispielsweise in den Unterlagen des Patents 1 131 003 IVc/39b und der deutschen Auslegeschrift
1 153 900 beschrieben.
Die Komponenten werden im gewünschten Verhältnis vermischt. Die Verarbeitung erfolgt beispielsweise
so, daß man das Vinyl-Polymerisat und das Polyurethan auf der Walze bei Raumtemperatur oder
höherer Temperatur homogen vermischt, gegebenenfalls zusammen mit Füllstoffen, wie Ruß oder Kieselsäure-Aerogel,
oder Pigmenten, wie Titandioxyd. Füllstoffe und Pigmente können auch vorher in das
Vinyl-Polymerisat oder in das Polyurethan eingewalzt worden sein.
Es ist möglich, bei dieser homogenen Vermischung zusätzlich noch Weichmacher einzuarbeiten. Geeignete
Weichmacher sind beispielsweise die bekannten Phthalat- und Phosphat-Weichmacher, Alkylsulfonsäureester
des Phenols und Kresols, freie Hydroxylgruppen enthaltende Polyester und Mischpolymerisate
auf Basis von Butadien—Acrylnitril.
Die Formgebung der Mischung bei erhöhten Temperaturen erfolgt sofort anschließend oder zu einem
späteren Zeitpunkt nach den für thermoplastische Materialien üblichen Methoden, wie Verpressen,
Extrudieren, Kalandrieren oder nach dem Spritzpreßverfahren bzw. Spritzgußverfahren. Es ist auch
möglich, durch den Zusatz von Treibmitteln zu der Formmasse auf diese Weise Schaumstoffe herzustellen,
409 558/468
die gegenüber Schaumstoffen aus den einfachen Vinyl-Polymerisaten verbesserte Eigenschaften aufweisen.
Die Herstellung der Uretdiongruppen aufweisenden Polyurethane als Ausgangsmaterial erfolgt nach
bekannten Verfahren und gehört nicht zum Gegenstand dieser Erfindung.
1000 Gewichtsteile eines wasserfreien Polyesters werden mit dimerem 2,4-Toluylendiisocyanat (I) bei
60 bis 95° C bis zur Auflösung gerührt und mit 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
(II) bei etwa 9O0C umgesetzt. Hierauf läßt man bei der gleichen Temperatur
1,4-Butandiol einwirken, gießt die klare Schmelze in
Behälter und heizt 1 bis 10 Stunden bei 90° C nach.
Die zum Vergleich dienenden, keine Uretdiongruppen aufweisenden Polyurethane Nr. 3 und 4
wurden unter den gleichen Reaktionsbedingungen hergestellt.
Poly urethan. |
Polyester | I | Diisocyanat | III | 130 | — | IV | 1 4-Butan- riinl |
Nr. | 90 | II | 130 | — | UlVJl | |||
1 | 1000 A | 90 | 220 | 174 | 30 | |||
.2 | 1000 B | — | 210 | — | 30 | |||
3 | 1000 A | — | 130 | 31 | ||||
4 | 1000 A | 90 | 325 | — | 30 | |||
5 | 1000 B1 | 226 | — | — | 30 | |||
6 | 1000 B | 75 | — | — | 135 | |||
7 | 1000 C | 87 | 134 | 14,5 | ||||
8 | 1000 C | 49 | ||||||
25
30
A = Äthylenglykol-Adipinsäure-Polyester (OH-Zahl
56; Säurezahl 1);
B = MonoäthoxylierterHexandiol-(l,6)-Adipin-
B = MonoäthoxylierterHexandiol-(l,6)-Adipin-
säure-Polyester (OH-Zahl 56; Säurezahl 1); 3S
B1 = B, jedoch OH-Zahl 63, Säurezahl 1; C = Hexandiol-(1,6)-Pentaglykol-Adipinsäure-Poly~
ester (Verhältnis Hexandiol zu Pentaglykol = 11:6);
III = 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat (65: 35);
IV = 1,6-Hexamethylendiisocyanat. Die Angaben sind Gewichtsteile.
95 Gewichtsteile eines durch Emulsionspolymerisation
hergestellten Polyvinylchlorids (K-Wert 70) werden unter Zusatz von 1 Gewichtsprozent, bezogen
45 auf Polyvinylchlorid, eines Organozinn-Stabilisators auf dem 160cC heißen Mischwalzwerk mit 5 Gewichtsteilen der unten aufgeführten Substanzen 10 Minuten
gemischt. Das Walzfell wird bei 160° C innerhalb von 5 Minuten zu Platten verpreßt, aus denen die
entsprechenden Prüfkörper herausgeschnitten und daran Reißfestigkeit und Bruchdehnung nach
DIN 53504, Schlagzähigkeit und Kerbschlagzähigkeit nach DIN 53453 und die Kugeldruckhärte nach DIN-Entwurf
53456 gemessen werden (s. Tabelle).
Es wurden zugesetzt:
a) Uretdion-Polyurethan Nr. 1.
Zum Vergleich wurden herangezogen:
b) Polyurethan Nr. 4;
c) Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat mit 38 % Acrylnitril;
d) kein Zusatz.
90 Gewichtsteile eines durch Emulsionspolymerisation hergestellten Polyvinylchlorids (K-Wert 70)
werden mit 10 Gewichtsteilen einer der unten aufgeführten Substanzen, wie im Beispiel 1 beschrieben,
verarbeitet und geprüft.
Es wurden zugesetzt:
a) Uretdion-Polyurethan Nr. 2.
Zum Vergleich wurden herangezogen:
b) Polyurethan Nr. 3;
c) Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat mit 38 % Acrylnitril.
80 Gewichtsteile eines durch Emulsionspolymerisation hergestellten Polyvinylchlorids (K-Wert 70)
werden mit 20 Gewichtsteilen einer der unten aufgeführten Substanzen, wie im Beispiel 1 beschrieben,
verarbeitet und geprüft.
Es wurden zugesetzt:
a) Uretdion-Polyurethan Nr. 1.
Zum Vergleich wurden herangezogen:
b) Polyurethan Nr. 3;
c) Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat mit 38% Acrylnitril.
DIN | 53504 | DIN | 53453 | DIN 53456 | |
Beispiel | Reißfestigkeit kp/cm2 |
Bruchdehnung "/„ |
Schlagzähigkeit kp · cm/cm2 |
Kerbschlagzähigkeit | Kugeldruckhärte 60 Sekunden 10 Sekunden |
la | 530 | 50 | nicht gebrochen | 11,0 | 1030 1000 |
Ib | 561 | 12 | nicht gebrochen | 3,9 | 1140 j 1080 |
lc | 624 | 40 | nicht gebrochen | 2,9 | 1210 1140 |
ld | 650 | 55 | nicht gebrochen | 3,1 | 1130 ! 1060 |
2a | 510 | 64 | nicht gebrochen | 16,0 | 880 [ 820 |
2b | 519 | 20 | nicht gebrochen | 3,0 | 990 i 940 |
2c | 623 | 26 | nicht gebrochen | 1,8 | 1180 1110 |
3a | 390 | 54 | nicht gebrochen | 68,0 | 1125 ! 1020 |
3b | 319 | 44 | nicht gebrochen | 11,0 | 690 : 610 |
3c | 525 | 34 | nicht gebrochen | 2,5 | 1090 1010 |
B e i s ρ i el 4
60 Gewichtsteile eines durch Emulsionspolymerisation hergestellten Polyvinylchlorids (K-Wert 70)
werden mit je 40 Gewichtsteilen eines der Polyurethane unter Zusatz von je 0,6 Gewichtsteilen einer
Organozinnverbindung als Stabilisator, wie im Bei-
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung schlagfester, vernetzter Formkörper einschließlich der Herstellung
von Schaumstoffen auf der Grundlage von Vinyl-Polymerisaten, dadurch gekennzeichnet,
daß man ein Gemisch aus einem Vinyl-Polymerisat und einem Uretdiongruppen enthaltenden
Polyurethan im Gewichtsverhältnis 100: 1 bis 100: 200, gegebenenfalls unter Zusatz
bekannter Treibmittel, unter Formgebung erhitzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man ein Gemisch unter Formgebung erhitzt, das zusätzlich bekannte Weichmacher
enthält.
409 558/468 3.64 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (4)
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CN111763416A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-13 | 中交上海三航科学研究院有限公司 | 抗水分散型聚氨酯硬质泡沫注浆止水加固材料及制备方法 |
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