DE1300282B

DE1300282B - Verfahren zum Herstellen von thermoplastischen, treibmittelhaltigen, verschaeumbaren Polyurethanen

Info

Publication number: DE1300282B
Application number: DE1962E0022517
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Gottfried; Reuter
Original assignee: ELASTOMER AG
Current assignee: ELASTOMER AG
Priority date: 1962-03-09
Filing date: 1962-03-09
Publication date: 1969-07-31

Description

Durch die deutsche Patentschrift 1 111 380 ist es bekannt, Urethangruppen aufweisende Schaumstoffe auf der Grundlage von Polyhydroxyl-Verbindungen und Polyisocyanat unter Verwendung von Stickstoff abspaltenden Treibmitteln in Abwesenheit von Wasser dadurch herzustellen, daß man eine Polyhydroxyl-Verbindung mit einem Molekulargewicht über 800 mit einem Überschuß des Polyisocyanats versetzt und anschließend dann mit einem aromatischen Vernetzungsmittel mit mehreren reaktionsfähigen Wasserstoffatomen und einem Stickstoff abspaltenden Treibmittel umsetzt, wobei der Zusatz des Vernetzungsmittels und des Treibmittels in der flüssigen Phase erfolgt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von thermoplastischen, treibmittelhaltigen, verschäumbaren Polyurethanen mit dem Kennzeichen, daß man im wesentlichen lineare Polyhydroxylverbindungen mit endständigen, freien Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht über 800 in Gegenwart von niedrigmolekularen aliphatischen bzw. cycloaliphatischen Glykolen mit einem Molekulargewicht unter 500 und Azoisobuttersäuredinitril als Stickstoff abspaltendes Treibmittel mit überschüssigen aromatischen, cycloaliphatischen oder polycyclischen Diisocyanaten bei Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur des Azoisobuttersäuredinitrils umsetzt.
Die nach diesem Verfahren erhaltenen Produkte haben den großen Vorzug, daß man aus diesen zu einem thermoplastisch verarbeitbaren Granulat kommt und die Stickstoffabgabe bzw. der Treibvorgang unmittelbar bei der Verarbeitung erfolgt. Hierbei ist es erstmals möglich geworden, geschäumte Polyurethan-Kunststoffe im Spritzguß-, Kalandrier- oder Extruderverfahren herzustellen, womit eine wesentlich rationellere Fertigung, als es bisher möglich war, erfolgen kann.
Als Polyhydroxyl-Verbindungen finden lineare Polyester, auch solche aus mehreren Säure- bzw. Alkoholkomponenten, Polyesteramide, Polyäther oder Polythioäther Verwendung. Ihr Molekulargewicht soll über 800 liegen.
Bevorzugte Diisocyanate sind solche der aromatischen und cycloaliphatischen Reihe. Es können auch Diisocyanate der polycyclischen Reihe verwendet werden.
Als Glykole kommen solche der aliphatischen und cycloaliphatischen Reihe mit einem Molekulargewicht unter 500 in Frage. Die Menge des Treibmittels richtet sich nicht nur nach der Art, sondern auch nach dem gewünschten Raumgewicht des fertigen Schaumstoffteiles und soll im allgemeinen zwischen 1 und 30°1O, bezogen auf die Gesamtmenge der Mischung, liegen.
Der grundlegende Unterschied zu dem in der deutschen Patentschrift 1 111 380 beschriebenen Verfahren ist darin zu sehen, daß die Umsetzung zwischen Glykolen, Polyhydroxyl-Verbindung, Treibmittel und Diisocyanat einstufig erfolgt.
Es ist außerdem noch möglich, Füllstoffe, Weichmacher oder Farbpigmente der Polyhydroxyl-Glykol-Treibmittelmischung zuzusetzen, womit man die Eigenschaft des Endprodukts in vielfältiger Weise modifizieren kann.
Weiterhin können die erfindungsgemäß erhaltenen Produkte dann als Granulat auf üblichen Maschinen für die thermoplastische Verarbeitung zu Fertigartikeln verarbeitet werden. Die erfindungsgemäß her- gestellten Produkte zeigen im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie die in der deutschen Patentschrift 1 111 380 beschriebenen Produkte, d. h. geschlossene Zellen und hohe Elastizität.
Beispiel 1 1000 g eines wasserfreien linearen Polyesters aus Adipinsäure und Äthylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 2000, der OH-Zahl 50 und der Säurezahl 1 werden mit 90 g 1,4-Butendiol und 80 g Azoisobuttersäuredinitril bei einer Temperatur von etwa 80 bis 100"C miteinander vermischt. Anschließend gibt man diesem Gemisch bei etwa 100"C 400 g 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat zu, läßt die Masse etwa 3 Minuten auf einem geheizten Tisch bei etwa 110"C erstarren.
Beispiel 2 1000 g eines wasserfreien linearen Polyesters aus Adipinsäure und Äthylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 2000, der OH-Zahl 50 und der Säurezahl 1 werden mit 90 g 1,4Butendiol und 80 g Azoisobuttersäuredinitril bei einer Temperatur von etwa 80 bis 100"C miteinander vermischt. Anschließend gibt man diesem Gemisch bei etwa 100"C 400 g 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat zu, läßt die Masse etwa 3 Minuten auf einem geheizten Tisch bei etwa 110"C erstarren.
Beispiel 3 1000 g eines wasserfreien linearen Polytetramethylenätherglykols mit einem Molekulargewicht von etwa 2000, der OH-Zahl 56 und der Säurezahl 1 werden mit 126 g 1,4Butandiol und 80 g Azoisobuttersäuredinitril bei einer Temperatur von 80 bis 100"C miteinander vermischt. Anschließend gibt man diesem Gemisch bei etwa 100"C 500 g 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat zu und läßt die Masse etwa 3 Minuten auf einem geheizten Tisch bei etwa 110"C erstarren.
Beispiel 4 Zu 1000 g eines wasserfreien linearen Polyesters aus Adipinsäure und einem Gemisch von Glykolen mit einem Molekulargewicht von etwa 2000, der OH-Zahl 56 und der Säurezahl <1 werden 72 g 1,4-Butandiol und 80 g Azoisobuttersäuredinitril bei einer Temperatur von 80 bis 100"C zugemischt. Danach gibt man diesem Gemisch bei etwa 100" C 294 g 1,5-Naphthylendiisocyanat zu und läßt die Masse einige Minuten auf einem geheizten Tisch bei etwa 110"C erstarren.
BeispielS Tn 1000 g eines wasserfreien linearen Polycaprolactonesters mit einem Molekulargewicht von etwa 1250, der OH-Zahl 89 und der Säurezahl (1 werden bei einer Temperatur von 80 bis 1000 C 96 1,4-Bis-(ß-hydroxyäthyl)-cyclohexanäther, 3,3 g Trimethylolpropan und 80 g Azoisobuttersäuredinitril eingerührt. Anschließend werden dem Gemisch bei 100"C 262 g Hexamethylendiisocyanat zugesetzt, wonach man die Masse einige Minuten auf geheiztem Tisch bei etwa 110"C erstarren läßt.
Die auf diese Weise erhaltenen Polyurethane besitzen den großen Vorteil, daß sie nach Erkalten in üblicher Weise granuliert werden können. Das Granulat kann dann auf Spritzgußmaschinen, Kalandern und Extrudern bei Temperaturen über 1500 C zu Fertigartikeln verarbeitet werden, wobei durch die Verarbeitungstemperatur eine Stickstoffabspaltung erfolgt und ein Schaumstoff mit geschlossenen Zellen entsteht.

Claims

Patentansprüche : 1. Verfahren zum Herstellen von thermoplastischen, treibmittelhaltigen, verschäumbaren Polyurethanen, dadurch gekennzeichnet, daß man im wesentlichen lineare Polyhydroxyl-Verbindungen mit endständigen, freien Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht über 800 in Gegenwart von niedrigmolekularen aliphatischen bzw. cycloaliphatischen Glykolen mit einem Molekulargewicht unter 500 und Azoisobuttersäuredinitril als Stickstoff abspaltendes Treibmittel mit überschüssigen aromatischen, cycloaliphatischen oder polycyclischen Diisocyanaten bei Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur des Azoisobuttersäuredinitrils umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in Anwesenheit von 1 bis 30 Gewichtsprozent Treibmittel umsetzt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyhydroxylverbindungen, Polyester, auch solche aus mehreren Säure- bzw. Alkoholkomponenten, Polyesteramide oder Polyäther umsetzt.