DE1213112B - Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen

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DE1213112B
DE1213112B DET24303A DET0024303A DE1213112B DE 1213112 B DE1213112 B DE 1213112B DE T24303 A DET24303 A DE T24303A DE T0024303 A DET0024303 A DE T0024303A DE 1213112 B DE1213112 B DE 1213112B
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Germany
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DET24303A
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English (en)
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Takesi Furumaru
Akizo Keshi
Katsuhiko Ogino
Shingi Touma
Masaru Yotsuzuka
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Takeda Chemical Industries Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4829—Polyethers containing at least three hydroxy groups

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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
C08g
Deutsche Kl.: 39 b - 22/04
Nummer: 1213 112
Aktenzeichen: T 24303IV c/39 b
Anmeldetag: 16. Juli 1963
Auslegetag; 24. März 1966
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von neuen, verbesserten, harten PoIyurethanschaumstoffen, die als Hauptbestandteile PoIyisocyanatverbindungen, Treibmittel und neuartig verwendete Polyätherpolyole enthalten.
Unter den Schaumstoffen finden die Polyurethanschaumstoffe besonderes Interesse, da sie anderen Schaumstoffen, wie Schaumgummi oder Vinylschaumstoffen in bezug auf mechanische Festigkeit (trotz des niedrigen Raumgewichts), Schallschluckvermögen, Temperaturbeständigkeit und Beständigkeit gegen die unterschiedlichsten Chemikalien überlegen sind. Polyurethanschaumstoffe kann man unter Verwendung von Polyestern oder Polyäthern gewinnen, jedoch sind die Gebrauchseigenschaften der mit Polyäther gebildeten Polyurethanschaumstoffe im allgemeinen besser. Bei einer bekannten Herstellungsmethode für Polyäther enthaltende Polyurethanschaumstoffe arbeitet man unter Verwendung von polyalkoxylierten Zuckeralkoholen, wie Sorbit, als einer der Ausgangskomponenten, und man erhält Produkte, die neben guter Elastizität beste Beständigkeit auch gegen hydrolysierende Substanzen aufweisen und die darüber hinaus vergleichsweise dimensionsstabil sind. Allerdings reichen die Festigkeitseigenschaften dieser bekannten Polyurethanschaumstoffe noch nicht für" alle Zwecke aus.
Es wurde nun gefunden, daß unter neuartiger Verwendung von Polyätherpolyolen aus polyalkoxyiierten Zuckeralkoholen, Polyisocyanaten, Wasser und/oder anderen Treibmitteln sowie Schaumstabilisatoren, gegebenenfalls in Gegenwart anderer Polyhydroxylverbindungen, Füllstoffen und Katalysatoren harte Polyurethanschaumstoffe mit im Vergleich zu den bekannten großtechnisch hergestellten Polyurethan-Schaumstoffen stark verbesserten Festigkeitseigenschaften unter günstigen Bedingungen dadurch hergestellt werden können, daß man als polyalkoxylierte Zuckeralkoholverbindungen durch Reduktion von mindestens Hexosedisacchariden erhaltene verwendet. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Einstellung und Regelung der Ausschäumbedingungen zu erleichtern.
Für das Verfahren gemäß der Erfindung geeignete Polyätherpolyole werden in hier nicht beanspruchter Weise hergestellt, indem Äthylenoxyd und/oder Propylenoxyd mit einem oder mehreren Zuckeralkoholen umgesetzt wird, die durch Reduktion von Oligosacchariden von Hexosen erhalten worden sind.
Die reduzierbaren Oligosaccharide enthalten in ihrer Pyranose- oder Furanoseform eine Hemiacetalgruppe. Zu ihnen gehören die Disaccharide (wie Verfahren zur Herstellung von
Polyurethanschaumstoffen
Anmelder:
Takeda Chemical Industries, Ltd., Osaka (Japan)
Vertreter:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schonwald,
Dr.-Ing. Th. Meyer
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. J. F. Fues,
Patentanwälte, Kohl 1, Deichmannhaus
Als Erfinder benannt:
Takesi Furumaru, Takarazuka;
Masaru Yotsuzuka, Nishinomiya;
Katsuhiko Ogino, Suita;
Akizo Keshi, Takatsuki;
Shingi Touma, Nishinomiya (Japan)
Beanspruchte Priorität:
Japan vom 17. Juü 1962 (30 495),
vom 21. Juli 1962 (31063)
Lactose, Maltose, Cellobiose, Gentiobiose, Isomaltose, Plänteobiose, Turanose oder Mellibiose), Trisaccharide (wie Maltotriose oder Mannotriose) oder Tetrasaccharide (wie Maltotetrose). Reine Oligosaccharide oberhalb der Tetrasaccharide lassen sich technisch schwierig herstellen, jedoch ist es für das Verfahren gemäß der Erfindung nicht nachteilig, wenn sie gleichzeitig in den Di-, Tri- oder Tetrasacchariden vorliegen. Von den reduzierbaren Oligosacchariden von Hexosen werden die aus Disaccharide^ insbesondere Maltosen oder Lactosen, hergestellten Zuckeralkohole bevorzugt, da sie sich leicht herstellen lassen. Die Reduktion der Oligosaccharide kann in bekannter Weise, z. B. katalytisch, elektrolytisch an Kathoden oder durch Umsetzung mit einem Reduktionsmittel, durchgeführt werden. Für den großtechnischen Maßstab ist jedoch das katalytische Verfahren vorzuziehen, bei dem Katalysatoren, wie Raney-Nickel, verwendet werden. Das Reduktionsprodukt kann gewisse Verunreinigungenenthalten, jedochkann es ohne Reinigung als Initiator für die PolyalkoxyhersteUung verwendet werden. Die Zuckeralkohole können allein oder in Mischung zu diesem Zweck eingesetzt werden. Bei-
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spielsweise können auf Grund der leichten Verfüg- Amine können sowohl als Katalysator als auch als barkeit Hirsemaische oder Weizengluten, die haupt- Lösungsmittel dienen. Die Verwendung von Lösungssächlich aus Maltose, Maltotriose und ihren höheren mitteln ist bei der Herstellung der speziellen Zucker-Glucosiden bestehen, vorteilhaft nach der Reduktion alkohole nicht wesentlich, besonders wenn die Reakzum Alkohol als Ausgangsmaterial für den Initiator 5 tion unter erhöhten Drücken durchgeführt wird, bei verwendet werden. Zwar ist hierbei das Reduktions- denen sie häufig ohne Lösungsmittel glatt verläuft, produkt zwangläufig ein Gemisch von Zuckeralkoholen Die Reaktionstemperatur beträgt 90 bis 1500C, und enthält einige von den von Polysacchariden vorzugsweise 100 bis 130° C. Bei Temperaturen unter (z.B. Dextrin) abgeleiteten höheren Zuckeralkoholen. 90° C verläuft die Reaktion langsam, und bei Tem-Die Anwesenheit der Verunreinigungen hat jedoch io peraturen oberhalb von 150°C rinden unerwünschte keinen nachteiligen Einfluß auf die Wirksamkeit des Nebenreaktionen statt, die einen Anstieg der unge-Gemisches als Initiator. sättigten Bindungen und Verfärbung des Addukts zur
Es sei hier betont, daß das Reduktionsprodukt von Folge-haben. Wenn jedoch die Reaktion in Gegen-Hirsegallerte oder Weizengluten in jedem Fall haupt- wart eines sauren Katalysators, wie Borfluorid, sächlich aus Maltit besteht, der neun reaktionsfähige 15 durchgeführt wird, sind ziemlich niedrige Tempera-Hydroxylgruppen enthält, die durch Umsetzung mit türen zweckmäßig.
Alkylenoxyd neun funktioneile Polyätherpolyole Um den nachteiligen Einfluß der Luft auszuschalten,
bilden. ist es zweckmäßig, die Luft vor der Reaktion durch ein
Als Alkylenoxyd, das mit den funktioneilen Hy- Inertgas, wie Stickstoff, aus dem Reaktionsgefäß
droxylgruppen im Initiator polymerisiert wird, wird 20 zu verdrängen.
in bekannter Weise Äthylenoxyd oder Propylenoxyd Das umzusetzende Alkylenoxyd kann auf einmal in oder ein Gemisch dieser Oxyde verwendet. Gegebenen- das Reaktionsgefäß gegeben werden. Im technischen falls kann man nach Umsetzung eines dieser Oxyde Maßstab ist es jedoch zweckmäßig, es nach und nach mit dem Initiator das andere Alkylenoxyd mit den als je nach dem Fortschritt der Reaktion dem Reaktions-Zwischenprodukt erhaltenen Polyätherpolyolen weiter 25 gemisch zuzugeben. Die Alkylenoxydmenge läßt sich umsetzen. Im allgemeinen kann man die Zahl wieder- leicht aus der Zahl der Mole Alkylenoxyd pro Mol des kehrender Oxyalkylengruppen im Polymerisations- Initiatorserrechnen. Diese Zahl entspricht der Zahl der produkt durch Regelung der verwendeten Alkylen- Oxyalkyleneinheiten im gewünschten Poly-(oxyaloxydmenge steuern. kylen)-addukt des Zuckeralkohols. Die Molzahl ist so
Die Additionsreaktion von Alkylenoxyd mit den 30 zu wählen, daß die OH-Zahl des gebildeten Polyäther-Zuckeralkoholen wird zweckmäßig in Gegenwart von polyols in den Bereich von etwa 300 bis 750, zweck-Katalysatoren durchgeführt, die gewöhnlich für Poly- mäßig etwa 350 bis etwa 500, fällt,
merisationsreaktionen von Alkylenoxyden verwendet ErfindungsgemäßverwendetePolyoxyalkylenaddukte werden. Geeignet sind beispielsweise Alkalihydroxyde, mit Hydroxylzahlen von mehr als 750 haben eine zu wie Natrium- oder Kaliumhydroxyd, oder Alkali- 35 hohe Viskosität und eine schlechte gegenseitige alkoholate wie Natriummethylat, Kaliummethylat, Löslichkeit mit Polyisocyanatverbindungen und sind Natriumäthylat oder Kaliumäthylat. Vorzugsweise daher unvorteilhaft für die Herstellung von PoIywird ein solcher basischer Katalysator in Mengen von urethanschaumstoffen, da das Ausschäumen in diesem etwa 0,01 bis 0,5 Äquivalenten pro funktioneile Fall schwierig ist. Ferner eignen sich solche Polyäther-Hydroxylgruppe des Initiators _ verwendet. Die Ver- 40 polyole nicht zur Herstellung von harten PoIywendung von weniger als 0,01 Äquivalent pro Hydro- urethanschaumstoffen, da hierzu eine große Menge xylgruppe ist wegen des erheblichen Abfalls der teurer Polyisocyanatverbindungen erforderlich ist, Reaktionsgeschwindigkeit unvorteilhaft, während ein wobei die gebildeten Schaumstoffe ziemlich schlechte Überschuß über 0,5 Äquivalente nicht nur unnötig ist, Eigenschaften aufweisen. Poly-(oxyalkylen)-addukte sondern auch häufig einen unerwünschten Anstieg der 45 rnlt "Hydroxylzahlen-unter, 300 eignen sich ebenfalls Säurezahl und der ungesättigten Bindungen im Produkt nicht für die Herstellung" von iarten Polyurethanoder eine Verfärbung zur Folge hat. Da ferner eine Schaumstoffen, da die hierbei erhaltenen Produkte Additionsreaktion zwischen Alkxlenoxyd und dem schlechte Formbeständigkeit und Druckfestigkeit aufKatalysator unter Bildung von Mono- oder Diolen weisen.
als Nebenprodukte stattfinden kann, sind zu hohe 50 Die Anwesenheit von Wasser bei der Additions-
Katalysatormengen auch aus diesem Grunde zu ver- reaktion zur Herstellung der erfindungsgemäß zu
meiden. Um die unerwünschte Bildung dieser einfachen verwendenden Zuckeralkohole ist unerwünscht, da
Alkohole weitestgehend auszuschalten, ist es zweck- Nebenreaktionen unter Bildung von einfachen Diolen
mäßig, das Alkalialkoholat des Initiators selbst als stattfinden. Eine einwandfreie Reaktion kann jedoch
basischen Katalysator zu verwenden. 55 auch in Gegenwart von Wasser durchgeführt werden,
Die Reaktion kann mit oder ohne Lösungsmittel wenn man geringfügige Änderungen in der Arbeitssowie unter erhöhtem Druck oder Normaldruck weise vornimmt. Beispielsweise kann man nach Umdurchgeführt werden. Für die Additionsreaktion eignen Setzung einer geringen Alkylenoxydmenge mit dem sich Lösungsmittel, die mit den Reaktionskomponenten Zuckeralkohol in einer wäßrigen Lösung das gebildete unter den Reaktionsbedingungen nicht reagieren, 60 niedrigmolekulare Diol zusammen mit etwa vorhan- und zwar Kohlenwasserstoffe (wie η-Hexan, Ligroin, denem restlichem Wasser aus dem Reaktionsgemisch Benzol oder Xylol), Äther (z. B. Dioxan oder Di- abdestülieren. Bei weiterem Zusatz von Alkylenoxyd äthylenglykoldiäthyläther), Dialkylamide (z. B. Di- zum Reaktionsgemisch verläuft die Reaktion glatt methylformamid), Dialkylsulfoxyde (z. B. Dimethyl- unter Bildung eines einwandfreien Produkts, das keine sulfoxyd), stickstoffhaltige heterocyclische Verbindun- 65 Diole enthält.
gen (z. B. Acylmorpholin, Methylpyrrolidon, Äthyl- Die unter diesen Bedingungen gebildeten Polyätherpyrrolidon, Pyridin, Picolin oder Chinolin) oder polyole sind in ihrer erfindungsgemäßen Verwendung tertiäre Amine (z. B. Tri-n-butylamin). Die genannten neu und haben eine Struktur, in der etwa 7 bis etwa
5 6
29 Mol Äthylenoxyd oder etwa 5 bis 22 Mol Propylen- Die Herstellung der Schaumstoffe durch Umsetzung oxyd oder Gemische dieser Oxyde ätherartig in Form der erfindungsgemäß verwendeten Polyätherpolyole von Oxyalkylengruppen oder Poly-(oxyalkylen)-ketten mit Polyisocyanatverbindungen in Gegenwart des an alle oder einige der Hydroxylgruppen in einem Treibmittels erfolgt auf bekannte Weise. Es sei jedoch Molekül des Zuckeralkohols von Disacetariden ge- 5 betont, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit hoher gebunden sind. Gewöhnlich fallen die Polyätherpolyole Reaktionsstabilität abläuft und leicht ohne die sorgals Gemisch an. Wenn der Oxyalkylenanteil des fältige Einstellung der Schäumbedingungen durch-Polyätherpolyols ausschließlich aus Oxyäthylengruppen geführt werden kann, wie sie bei den bisher verbesteht, sind die Polyätherpolyole wasserlöslich und wendeten Polyolen häufig erforderlich ist.
zeigen Oberfiächenaktivität. Poly-(oxypropylen)-ad- io Die Reaktion wird gewöhnlich in Gegenwart von dukte der Zuckeralkohole sind ebenfalls wasserlöslich, Katalysatoren und zweckmäßig in Gegenwart von wenn die Zahl der wiederkehrenden Einheiten weniger Schaumstabilisatoren durchgeführt. Geeignete Katalyals etwa 5 beträgt. Mit dem Anstieg der Zahl der satoren für die Schäumreaktion sind beispielsweise Oxypropylengruppen werden sie jedoch wasserun- tertiäre Amine, wie N-Methylmorphoh'n, Triäthyllösh'ch. 15 amin, N,N,N',N'-Tetramethyl-l,3-butandiamin oder
Diese Zuckeralkoholpolyätherpolyole, insbesondere N,N,N',N'-Tetrakis-(2-hydroxypropyl)-äthylendiamin
solche mit einer OH-Zahl von etwa. 300 bis 750, oder organische Zinnverbindungen, wie Dibutylzinn-
eignen sich zur Herstellung von harten Polyurethan- dilaurat, Dibutylzinndi-(2-äthylhexoat), Stannooctoat
Schaumstoffen, da das Schäumverfahren sich im oder Stanno-2-äthylhexoat. Geeignete Schaumstabili-
Vergleich zu den bisher verwendeten Polyätherpolyolen ao satoren sind beispielsweise Siliconöle, wie Polydi-
sehr leicht durchführen läßt und die erhaltenen methylsiloxan oder Alkylsiloxan-Polyalkylen-Copoly-
Schaumstoffe nicht nur gleichmäßige Zellgröße, son- mere oder nichtionogene oberflächenaktive Mittel,
dem auch eine außergewöhnlich hohe Druckfestigkeit wie Sorbitanmonostearat oder Glycerinmonooleat.
trotz ihres ziemlich niedrigen Raumgewichts auf weisen. Darüber hinaus können Pigmente, Zusatzstoffe oder
Die erfindungsgemäß hergestellten Polyurethan- 25 verstärkende Stoffe, wie Glasfasern, Nylonfasern,
schaumstoffe werden hergestellt, indem man die Wolle, Polyvinylchlorid, Glimmer, Aluminiumoxydgel,
vorstehend genannten Polyoxyalkylen-Zuckeralkohole Kieselsäuregel, Asbest oder Zinkoxyd, Antioxydantien
von Disacetariden in Gegenwart eines Treibmittels mit und andere Stabilisatoren bei der Herstellung der
Polyisocyanatverbindungen umsetzt. Polyurethanschaumstoffe gemäß der Erfindung zuge-
Die gemäß der Erfindung verwendeten Zuckerpoly- 30 setzt werden. Gewöhnlich werden diese Stoffe vor der
ätherpolyole von Disacetariden müssen nicht unbe- Ausschäumreaktion zugegeben,
dingt rein sein, sondern können Verunreinigungen oder Die Polymerisation der Reaktionskomponenten und
Nebenprodukte, die durch Nebenreaktionen während die Bildung des Schaumstoffes können gewöhnlich
ihrer Herstellung entstanden sind, enthalten. Sie kontinuierlich durchgeführt werden, indem beispiels-
können auch in Mischung untereinander oder in 35 weise die erfindungsgemäß verwendeten Zuckerpoly-
Mischung mit einem oder mehreren der bisher ver- ätherpolyole, die Polyisocyanatverbindungen, das
wendeten Polyhydroxylverbindungen, z. B. gerad- Treibmittel und der Katalysator sowie sonstige Zusätze
kettigen Polyäthern, Polyestern, Polyäthern der Phenol- gleichzeitig gemischt .werden. Man kann jedoch etwas
reihe oder von Sorbiten, gebraucht werden. anders arbeiten und beispielsweise zunächst diese
Geeignete Polyisocyanatverbindungen sind solche 40 Polyätherpolyole mit dem Überschuß der Polyiso-
mit zwei oder mehr Isocyanatgruppen in ihrer Struktur, cyanatverbindungen umsetzen und anschließend durch
z. B. Äthylendiisocyanat, Äthylidendiisocyanat, Pro- Zusatz des restlichen Polyätherpölyols, des Kataly-
pylen-l,2-diisocyanat, Butylen-l,2-diisocyanat, Hexy- sators, Emulgatprs und der sonstigen Zusätze weiter
len-l,6-diisocyanat, Cyclohexylen-l^-diisocyänat, polymerisieren und ausschäumen,
m - Phenylendiisocyanat, 2,4 - Toluylendiisocyanat, 45
2,6-Toluylendiisocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4'-bipheny- Beispiel 1
lendiisocyanat, 3,3'-Dimethoxy-4,4'-biphenylendiiso- . TT . „ , . , ,
cyanat, 3,3' - Dichlor - 4,4' - biphenylendiisocyanat, a> Herstellung der Ausgangskomponente
4,4'-Biphenylendiisocyanat, Triphenylmethantriisocy- Hirsegallerte wurde mit Wasserstoff katalytisch anat, 1,5-Naphthylendiisocyanat oder deren Derivate, 50 reduziert. Erhalten wurde eine wäßrige Lösung von die hergestellt sind, indem man die genannten Maltit, aus der das Wasser abgedampft wurde, wobei Polyisocyanatverbindungen mit einem oder mehreren eine viskose Flüssigkeit zurückblieb, die bei Raumniedrigmolekularen Polyolen, wie Hexantriol, Tri- temperatur fest wurde.
methylolpropan, Glycerin, Propyjenglykol, Dipro- 350 Gewichtsteile der Flüssigkeit, gemessen bei 80
pylenglykol, Tripropylenglykol, Äthylenglykol, Di- 55 bis 1000C, und 40 Gewichtsteile Kaliumhydroxyd
äthylenglykol oder Triäthylenglykol, umgesetzt hat. wurden in einen Reaktor gegeben, aus dem die Luft
Sie können allein oder in Mischung zu zweien oder durch Stickstoff verdrängt worden war. Das Gemisch
mehreren verwendet werden. wurde bei einer Temperatur von 110 bis 1200C in
Alle bisher für die Herstellung von Polyurethan- strömendem Stickstoff bei etwa 40 mm Hg etwa
Schaumstoffen verwendeten Treibmittel können für 60 1 Stunde dehydratisiert. Dem trockenen Gemisch
das Verfahren gemäß der Erfindung gebraucht werden, wurden 350 Gewichtsteile Dimethylsulf oxyd zugegeben,
beispielsweise Wasser oder Verbindungen, die unter Zur Durchführung der Reaktion wurde Propylenoxyd
den Reaktionsbedingungen Wasser zu bilden vermögen, zum Gemisch gegeben, das bei 120°C gehalten wurde,
niedrigsiedende halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Nach einem Verbrauch von 1000 Gewichtsteilen
Dichlordifluormethan oder Trichlormonofluormethan, 65 Propylenoxyd wurde die Reaktion abgebrochen,
oder Verbindungen, die unter den Reaktionsbedingun- Das Reaktionsgemisch wurde unter strömendem
gen Stickstoff zu bilden vermögen, z.B. Azoverbin- Stickstoff weiter bei 1200C und 10 bis 20 mm Hg
düngen. gehalten, um Dimethylsulfoxyd und nicht umgesetztes
Propylenoxyd zu entfernen, auf 600C gekühlt, mit konzentrierter Salzsäure neutralisiert, bis es schwach sauer war, mit 1000 Volumteilen Benzol versetzt und zur Entfernung der Salze abgenutscht. Aus dem Filtrat wurden Verunreinigungen, wie Benzol, Wasser und Salzsäure, abgedampft. Zurück blieben 1100 Gewichtsteile des gewünschten Addukts als braune, viskose Flüssigkeit, die eine Hydroxylzahl von 421,5 und ein mittleres Molekulargewicht von 1200 hatte.
b) Erfindungsgemäße Verwendung
IO
160 Gewichtsteile des erhaltenen Addukts, 15 Gewichtsteile Ν,Ν,Ν',Ν' - Tetrakis - (2 -hydroxypropyl)-äthylendiamin ,57 Gewichtsteile Dichlordifluormethan, 1,2 Gewichtsteile Dibutylzinndüaurat, 1,5 Gewichtsteile Siliconöl und 152 Gewichtsteile eines Polyisocyanates wurden gleichzeitig schnell vermischt, um die Polyaddition stattfinden zu lassen. Nach 20 Sekunden hatte das Gemisch den sahnigen Zustand erreicht, und nach weiteren 100 Sekunden hatte es einen Schaumstoff gebildet, der folgende Kennzahlen hatte:
Raumgewicht 0,055 g/cms
Druckfestigkeit 5,00 kg/cm2
Zellengröße 0,1 bis 0,3 mm
Wärmebeständigkeit gut
Beständigkeit gegen
Zerbröckeln gut
Chemische Beständigkeit gut
B eispiel 2
a) Herstellung der Ausgangskomponente
In 580 Gewichtsteilen einer 60%igen wäßrigen Maltitlösung, die sich in einem Reaktor befand, aus dem die Luft mit Stickstoff verdrängt worden war, wurden 40 Gewichtsteile Kaliumhydroxyd unter Erwärmen gelöst. Das Gemisch wurde dann durch 2stündiges Erhitzen auf 100 bis 120° C unter trockenem Stickstoff bei einem Druck von etwa 40 mm Hg dehydratisiert. Nach Versetzen mit 400 Gewichtsteilen Dimethylsulf oxyd wurde Propylenoxyd allmählich dem Gemisch zugesetzt, wobei die Reaktion stattfand, während der das Gemisch bei 115 bis 1200C gehalten wurde. Nachdem 1400 Gewichtsteile Propylenoxyd verbraucht waren, wurde die" Reaktion abgebrochen.
Das.Gemisch wurde unter Stickstoff und bei einem Druck von 10 bis 20 mm Hg weiter bei 120° C gehalten, um nicht umgesetztes Propylenoxyd und Dimethylsulf oxyd zu entfernen, auf unter 1000C gekühlt, mit 1000 Volumteilen Wasser verdünnt und mit Kationenaustauschharz vom Carbonsäuretyp in der freien Form behandelt. Das Wasser wurde von der erhaltenen wäßrigen Lösung abgedampft. Zurück blieb das gewünschte Polyätherpolyol, das eine Hydroxylzahl von 327 und ein Molekulargewicht von 1550 hatte.
b) Erfindungsgemäße Verwendung ~
100 Gewichtsteile des erhaltenen "Polyätherpolyols, 68 Gewichtsteüe Polyisocyanat, 26 Gewichtsteile Tri~ chlormonofluormethan, 3 Gewichtsteüe Dimethyläthanolamin, 0,4 Gewichtsteüe Dibutylzinndüaurat und 1,5 Gewichtsteüe Siliconöl wurden gleichzeitig schnell gemischt, worauf die Polymerisation stattfand. Nach 11 Sekunden hatte das Gemisch Sahrdgkeit erreicht, und nach einer Schäumzeit von 50 Sekunden wurde ein Schaumstoff erhalten, der folgende Kennzahlen hatte:
Dichte 0,049 g/cm8
Druckfestigkeit 2,27 kg/cm2
ZeUengröße 0,1 bis 0,05 mm
Wärmebeständigkeit gut
Beständigkeit gegen
Zerbröckeln gut
Chemische Beständigkeit gut
Beispiel 3
a) HersteUung der Ausgangskomponente
Auf die im Beispiel 2, a) beschriebene Weise wurde ein Gemisch von Maltit und Kaliumhydroxyd hergesteUt und mit 400 Gewichteüen Dimethylsulfoxyd gemischt. Dann wurden 1300 Gewichtsteüe Äthylenoxyd langsam in das Gemisch eingeführt, wobei die Reaktion einsetzte. Nach der Reaktion ergab die weitere Behandlung des Reaktionsgemisches auf die im Beispiel 2 beschriebene Weise 1400 Gewichtsteüe Polyätherpolyol in Form einer braunen, viskosen Flüssigkeit, die eine Hydroxylzahl von 374 hatte.
b) Erfindungsgemäße Verwendung
100 Gewichtsteüe des erhaltenen Polyätherpolyols, 106 Gewichtsteüe eines Präpolymeren (Aminäquivalent 146, hergesteUt aus Toluylendiisocyanat und Polyätherpolyol mit einer OH-Zahl von 530 im Gewichtsverhältnis von 3,9:1), 32 Gewichtsteüe Trichlormonofluormethan, 0,7 Gewichtsteüe Triäthylendiamin und 2,0 Gewichtsteüe Siliconöl wurden gleichzeitig gemischt. Nach 13 Sekunden war der sahnige Zustand erreicht, und nach einer Ausschäumzeit von 27 Sekunden wurde ein Produkt mit folgenden Kennzahlen erhalten:
Raumgewicht 0,053 g/cm3
Druckfestigkeit 2,16 kg/cm2
Zellengröße 0,1 bis 0,05 mm
Wärmebeständigkeit gut
Beständigkeit gegen
Zerbröckeln , gut
Chemische Beständigkeit gut
Beispiel 4
a) HersteUung der Ausgangskomponente
Auf die im Beispiel 2, a) beschriebene Weise wurde Propylenoxyd mit Maltit umgesetzt, jedoch wurde die Reaktion abgebrochen, nachdem 700 Gewichtsteüe Propylenoxyd verbraucht waren. Dann wurde die Reaktion in der gleichen Weise durch Einführung von
400 Gewichtsteüen Äthylenoxyd weitergeführt. Die weitere Behandlung des Reaktionsgemisches auf die im Beispiel 2 beschriebene Weise ergab 1250 Gewichtsteüe eines Polyätherpolyols mit einer OH-Zahl von 387. 100 Gewichtsteüe des erhaltenen Polyätherpolyols,
65. 79 Gewichtsteüe Polyisocyanat, 28 Gewichtsteüe Trichlormonofluormethan, 0,5 Gewichtsteüe Dimethyläthanolamin, 0,4 Gewichtsteüe Dibutylzinndüaurat und 1,5 Gewichtsteüe Süiconöl wurden gleichzeitig
45
schnell unter kräftigem Rühren gemischt, wobei die Polyaddition einsetzte. Nach 10 Sekunden war der sahnige Zustand erreicht, und nach einer Ausschäumzeit von 45 Sekunden wurde ein Schaumstoff mit folgenden Kennzahlen erhalten:
Raumgewicht 0,046 g/cm3
Druckfestigkeit 3,20 kg/cm2
Zellengröße 0,1 bis 0,05 mm
Beständigkeit gegen
Zerbröckeln gut
Chemische Beständigkeit gut
Wärmebeständigkeit gut
Beispiel 5
Auf die im Beispiel 2, a) beschriebene Weise wurde Poly-(oxypropylen)-maltit mit einer Hydroxylzahl von 497 aus Maltit und Propylenoxyd hergestellt. 160 Gewichtsteile dieses Produkts, 15 Gewichtsteile Ν,Ν,Ν', N'-Tetrakis-(2-hydroxypropyl)-äthylendiamin, 57 Gewichtsteile Trichlormonofluormethan, 1,2 Gewichtsteile Dibutylzinndilaurat, 1,5 Gewichtsteile Siliconöl und 175 Gewichtsteile Polyisocyanat wurden schnell gleichzeitig gemischt, wobei die Polymerisation einsetzte. Nach einer Zeit von 8 Sekunden war der sahnige Zustand erreicht, und nach einer Ausschäumzeit von 75 Sekunden war das Gemisch in einen Schaumstoff umgewandelt, der folgende Kennzahlen hatte:
Dichte 0,063 g/cm3
Druckfestigkeit 5,0 kg/cm2
Zellengröße 0,1 bis 0,3 mm
Wärmebeständigkeit gut
Beständigkeit gegen
Zerbröckeln gut
Chemikalienbeständigkeit gut
Beispiel 6
Auf die im Beispiel 2, a) beschriebene Weise wurde Poly-(oxypropylen)-maltit mit einer Hydroxylzahl von 543 aus Maltit und Propylenoxyd hergestellt. 160 Teile des Produkts, 15 Gewichtsteile Ν,Ν,Ν', N'-Tetrakis-(2-hydroxypropl)-äthylendiamin, 57 Gewichtsteile Trichlormonofluormetnan, 1,2 Gewichtsteile Dibutylzinndilaurat, 1,5 Gewichtsteile Siliconöl und 190 Gewichtsteile Polyisocyanat wurden schnell gleichzeitig gemischt, wobei die Polymerisation einsetzte. Nach 10 Sekunden war der sahnige. Zustand erreicht, und nach einer Ausschäumzeit von 80 Sekünden hatte sich das Gemisch in einen Schaumstoff umgewandelt, der folgende Eigenschaften hatte:
Raumgewicht 0,088 g/cm3
Druckfestigkeit 5,5 kg/cm2
Zellengröße 0,1 bis 0,3 mm
Wärmebeständigkeit gut
Beständigkeit gegen
Zerbröckeln gut
Chemische Beständigkeit gut
Beispiel 7
Auf die im Beispiel 2, a) beschriebene Weise wurde ein Poly-(oxypropylen)-raaltit mit einer Hydroxylzahl von 327 und einer Säurezahl von 2,59 hergestellt. Teile dieses Produkts, 88 Gewichtsteile eines Präpolymeren (Aminäquivalent 146, hergestellt aus Toluylendiisocyanat und Polyätherpolyol mit einer Hydroxylzahl von 530 im Gewichtsverhältnis von 3,9:1), 30 Gewichtsteile Trichlormonofluormethan, 0,7 Gewichtsteile Triäthylendiamin und 1,5 Gewichtsteile Siliconöl wurden gleichzeitig und schnell unter kräftigem Rühren gemischt. Nach 20 Sekunden war der sahnige Zustand erreicht, und nach einer Ausschäumzeit von 100 Sekunden war das Gemisch in einen Schaumstoff umgewandelt, der folgende Eigenschaften hatte:
Dichte 0,032 g/cm3
Druckfestigkeit 1,39 kg/cm2
Zellengröße 0,1 bis 0,05 mm
Wärmebeständigkeit gut
Beständigkeit gegen
Zerbröckeln gut
Chemische Beständigkeit gut
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Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zum Herstellen von Polyurethan-Schaumstoffen aus polyalkoxylierten Zuckeralkoholen, Polyisocyanaten, Wasser und/oder anderen Treibmitteln sowie Schaumstabilisatoren, gegebenenfalls in Gegenwart anderer Polyhydroxylverbindungen, Füllstoffen und Katalysatoren, d adurch gekennzeichnet, daß man als polyalkoxylierte Zuckeralkoholverbindungen durch Reduktion von mindestens Hexosedisacchariden erhaltene verwendet.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    »Modem Plastics«, 26, Mai 1959 (Nr. 9), S. 151 bis 154.
    609 539/447 3.66 © Bundesdruckerei Berlin
DET24303A 1962-07-17 1963-07-16 Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen Pending DE1213112B (de)

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