DE1300690B - Process for the production of a polyurethane - Google Patents
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Description
stellendes Polyol gefunden, und aus verschiedenen io Dabei wird eine aktiven Wasserstoff enthaltende VerGründen
genügen die bis heute hergestellten Poly- bindung mit Formaldehyd und einem primären oder
urethanschäume noch nicht.
So ist z. B. die Beständigkeit von Polyurethanhart-Found a polyol, and for various reasons, an active hydrogen-containing reason is not yet sufficient, the polybonding with formaldehyde and a primary or urethane foam that has been produced to date.
So is z. B. the resistance of polyurethane hard
schäumen gegen hohe Temperatur und hohe Feuchiki ih ihd F i f i übfoam against high temperature and high humidity ih ihd F i f i über
sekundären Amin zu einem substituierten Aminomethylderivat des den aktiven Wasserstoff enthaltenden Ausgangsstoffs umgesetzt. Das Verfahren zursecondary amine to a substituted aminomethyl derivative of the active hydrogen containing Raw material implemented. The procedure for
tigkeit nicht ausreichend. Ferner ist es oft nötig, über 15 Herstellung der stickstoffhaltigen Polyole ist in der einen selbstlöschenden oder praktisch nicht brenn- britischen Patentschrift 1 002 272 im einzelnen bebaren Schaumstoff zu verfügen. Dazu müssen Feuer- schrieben.activity not sufficient. Furthermore, it is often necessary to produce more than 15 of the nitrogen-containing polyols a self-extinguishing or practically non-combustible British patent 1 002 272 can be found in detail To have foam. To do this, you need fire letters.
hemmstoffe, z. B. organische Phosphorverbindungen, Man kann einen Polyureihanschaum aus einerinhibitors, e.g. B. organic phosphorus compounds, you can make a polyurethane foam from a
zugesetzt werden. Zur Flammfestausrüstung sind Polyolkomponente herstellen, die ausschließlich oder gewöhnlich so viel zugesetzte Verbindungen erforder- 20 etwa nur 30 bis 100 Gewichtsprozent davon und als lieh, daß die Eigenschaften des fertigen Polyurethan- Rest ein herkömmliches Polyol enthält, das normalerschaums verschlechtert werden. weise zur Herstellung von Urethanhartschäumen dient.can be added. For flame retardant finishing, polyol components are to be produced that exclusively contain or usually as much added compounds require about only 30 to 100 percent by weight thereof and as lent that the properties of the finished polyurethane residue contains a conventional polyol, the normal foam be worsened. is used for the production of rigid urethane foams.
Bei der Polyurethanschaumstoffherstellung müssen Viele dieser Polyole sind allgemein bekannt, z. B. außerdem die relativen Geschwindigkeiten der ver- auch solche, die durch Umsetzung eines Alkylenschiedenen Reaktionen aufeinander abgestimmt er- 25 oxyds. wie Äthylenoxyd, Propylenoxyd, 1,2-Butylenden, was man durch sorgfältige Auswahl eines Kata- oxyd, Styroloxyd, Epichlorhydrin, Glycin oder Gelysatorsystems erreicht. Meist besteht der Kataly- mischen daraus mit einer Polyhydroxyverbindung, sator aus einem tertiären Amin, das allein oder mit z. B. einem Kohlenhydrat oder einer aliphatischen organischen Zinnverbindungen vermischt verwendet oder aromatischen Verbindung (mit 3 bis 8 Hydroxylwird. Diese tertiären Amine geben dem fertigen 30 gruppen), wie Hexantrio!, Pentaerythrit, Sorbit, Schaumstoff einen unangenehmen Amingeruch. Methylglucosid. Saccharose, l,3,3-Tris-(hydroxyprop-Many of these polyols are well known, e.g. B. in addition, the relative speeds of the and those caused by the reaction of an alkylene divide Responses coordinated with one another generate 25 oxyds. like ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-butylene ends, what can be achieved by carefully selecting a cata- oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, glycine or gelator system achieved. Usually the catalyst consists of mixing with a polyhydroxy compound, Sator from a tertiary amine, which alone or with z. B. a carbohydrate or an aliphatic mixed with organic tin compounds or aromatic compound (with 3 to 8 hydroxyls. These tertiary amines give the finished 30 groups), such as hexantrio !, pentaerythritol, sorbitol, Foam has an unpleasant amine odor. Methyl glucoside. Sucrose, 1,3,3-tris- (hydroxyprop-
Viele der beschriebenen Nachteile können durch oxyphenol)-propan usw., erhalten worden sind, die Verwendung von neuen, stickstoffhaltigen Poly- Außerdem können Alkylenoxidaddukte bestimmter ölen ausgeschaltet werden, deren katalytische Wir- Amine, ζ. B, Propylenoxydaddukte von Äthylenkung so groß ist, daß zur Herstellung von Hart- 35 diamin oder Aminoäthylpiperazin verwendet werden, Schaumstoffen kein zusätzlicher Katalysator erforder- desgleichen gewisse Polyester mit Hydroxylendgruplich ist. überraschenderweise kann man die mit den pen. die aus zweibasischen Säuren, wie Phthalerfindungsgemäß verwendeten Polyolen hergestellten säure und Adipinsäure, und Diolen oder Triolen, Polyurethanschaumstoffe flammfest und maßhaltig z. B. Diäthylenglycol, Glycerin oder Trimethylolmachen, wenn besondere Feuerhemmstoffe zugesetzt 40 propan hergestellt worden sind, werden. Außerdem sind die neuen Schäume frei von Zur erfindungsgemäßen Herstellung von SchäumenMany of the disadvantages described can be obtained by oxyphenol) propane, etc., the use of new, nitrogen-containing poly- In addition, alkylene oxide adducts can be certain oils are switched off, their catalytic we amines, ζ. B, propylene oxide adducts of ethylene steering is so large that diamine or aminoethylpiperazine are used to produce hard 35, Foams do not require an additional catalyst, as do certain hydroxyl-terminated polyesters is. Surprisingly, you can do it with the pen. those from dibasic acids such as phthalene according to the invention used polyols produced acid and adipic acid, and diols or triols, Polyurethane foams flame retardant and dimensionally accurate z. B. make diethylene glycol, glycerin or trimethylol, if special fire retardants have been added 40 propane has been manufactured, will. In addition, the new foams are free from For the production of foams according to the invention
Amingeruch, der bei Urethanschäumen häufig ist. wird wie üblich verfahren, nur ohne Katalysator.Amine odor, which is common in urethane foams. proceed as usual, only without a catalyst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung Polyisocyanate, Treibmittel, Schaumstabilisatoren eines Polyurethans durch Umsetzung eines orga- und flammhemmende Mittel, die sich bei der Hernischen Polyisocyanats mit einem 'stickstoffhaltigen 45 stellung von Polyurethanhartschäumen als brauchbar Polyol einer Hydroxylzahl von etwa 350 bis 900 ist erwiesen haben, sind allgemein bekannt und sindThe process according to the invention for the production of polyisocyanates, blowing agents, foam stabilizers of a polyurethane by implementing an organ and flame retardant agent, which can be used in the hernia Polyisocyanate with a 'nitrogen-containing 45 position of rigid polyurethane foams as useful Polyol having a hydroxyl number of about 350 to 900 has been shown to be well known and are
z. B. von Frisch und Mitarbeiter in »Advances in Technology and Uses of Rigid Urethane Foams« (Modem Plastics, 40, 165 [Oktober 1962]) beschrie-Form von 1 bis 3 am Stickstoff disubstituierten 50 ben.z. B. von Frisch and coworkers in »Advances in Technology and Uses of Rigid Urethane Foams (Modem Plastics, 40, 165 [October 1962]) from 1 to 3 50 ben disubstituted on nitrogen.
Aminomethylgruppen vorliegt, die an einen aroma- Bei dem Semiprepolymerverfahren wird das Semi-Aminomethyl groups are present, which are attached to an aroma- In the semiprepolymer process, the semi-
prepolymere durch Umsetzung eines großen molaren Überschusses eines Polyisocyanats mit einem Polyol hergestellt. Dieses Serniprepolymere wird dann mitprepolymers by reacting a large molar excess of a polyisocyanate with a polyol manufactured. This Serniprepolymer is then with
oder Glycid stammt, wobei wenigstens einer der am 55 weiterem Polyol und anderen Schaumbestandteilen Stickstoff dieser Aminomethylgruppen stehenden weiter umgesetzt, beim Einstufenverfahren werden Substituenten 1 bis 2 primäre und sekundäre Hy- alle Schaumbestandteile gleichzeitig vermischt, droxylgruppen enthält, verwendet. Bei dem Semiprepolymerverfahren zur Herstellungor glycide, with at least one of the other polyol and other foam ingredients Nitrogen from these aminomethyl groups are further reacted in the one-step process Substituents 1 to 2 primary and secondary Hy- all foam components mixed at the same time, contains hydroxyl groups. In the semi-prepolymer method of manufacture
Das erfindungsgemäß verwendete Polyol wird von Harturethanschaumstoffen nach der Erfindung durch Zusatz eines Alkylenoxyds zu einem Mannich- 6o wird das Semiprepolymere bevorzugt durch Um-Kondensationsprodukt aus einer Phenolverbindung, Setzung eines herkömmlichen Polyols der beschrie-Formaldehyd und einem Alkanolamin bei etwa 30 benen Art mit einer solchen Menge Polyisocyanat bis 2000C erhalten. Diese Polyole haben Hydroxyl- hergestellt, daß etwa 20 bis 40 Gewichtsprozent freie zahlen von etwa 350 bis 900, vorzugsweise 450 bis Isocyanatgruppen (bezogen auf die verwendete Ge-600, und einen Stickstoffgehalt von etwa 1 bis 15 Ge- 65 samtmenge an Polyisocyanat) im Semiprepolymeren wichtsprozent, vorzugsweise 4 bis 8 Gewichtsprozent. vorliegen. Eine ausreichende Menge des Polyols Der Stickstoff liegt im Molekül als tertiärer Stickstoff (eine OH-Gruppe/NCO-Gruppe) wird dann zu dem in Form von 1 bis 3 am Stickstoff disubstituierten Semiprepolymeren in Gegenwart eines Schaum-The polyol used according to the invention is made of rigid urethane foams according to the invention by adding an alkylene oxide to a Mannich- 6o , the semi-prepolymer is preferably by condensation product of a phenol compound, setting a conventional polyol of the described-formaldehyde and an alkanolamine at about 30 benen type with such Amount of polyisocyanate up to 200 0 C obtained. These polyols have made hydroxyl, that about 20 to 40 weight percent free numbers of about 350 to 900, preferably 450 to isocyanate groups (relative to the used Ge-600, and a nitrogen content of about 1 to 15 overall 6 5 total quantity of polyisocyanate) in the semi-prepolymer weight percent, preferably 4 to 8 weight percent. are present. A sufficient amount of the polyol The nitrogen is in the molecule as tertiary nitrogen (an OH group / NCO group) is then converted into the semiprepolymer disubstituted in the form of 1 to 3 on the nitrogen in the presence of a foam
dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polyol mit einem Stickstoffgehalt von etwa 1 bis 15 Gewichtsprozent, dessen Stickstoff als tertiärer Stickstoff incharacterized in that a polyol with a nitrogen content of about 1 to 15 percent by weight, its nitrogen as tertiary nitrogen in
tischen Kern gebunden sind, an dem ferner wenigstens eine Hydroxyalkoxygruppe steht, die aus Äthylenoxyd, Propylenoxyd, 1,2-Butylenoxyd, Styroloxydtable core are bound, on which there is also at least one hydroxyalkoxy group, which is composed of ethylene oxide, Propylene oxide, 1,2-butylene oxide, styrene oxide
Stabilisators, eines Treibmittels und fallweise eines feuerhemmenden Mittels zugesetzt.Stabilizer, a propellant and, in some cases, a fire retardant added.
Die meistverwendeten Schaumstabilisatoren sind Siliconöle, gewöhnlich Siliconglycolcopolymere, z. B. die der General Electric Company, Dow Corning Corporation und Union Carbide Corporation. Für die Herstellung von Urethanschaumstoffen geeignete Treibmittel sind in der USA.-Patentschrift 3 072 582 beschrieben. Treibmittel sind meist flüchtige Flüssigkeiten, z. B. Trichlorfluormethan. Die feuerhemmenden Mittel können mechanisch zugemischt oder in der Polymerkette chemisch gebunden sein. Mechanisch zugemischte Mittel sind Tris-(chloräthyl)-phosphat, Tris - (2,3 - dibrompropyl) - phosphat, Diammoniumphosphat sowie Antimonoxyd. Chemisch gebundene feuerhemmende Mittel sind unter anderem 1,4,5,6,7, 7 - Hexachlor - [2,2,1] - 5 - hepten - 2,3 - dicarbonsäure (chlorendic acid) und verschiedene phosphorhaltige Polyole.The most commonly used foam stabilizers are silicone oils, usually silicone glycol copolymers, e.g. B. those of General Electric Company, Dow Corning Corporation, and Union Carbide Corporation. For the Propellants suitable for making urethane foams are disclosed in U.S. Patent 3,072,582 described. Propellants are mostly volatile liquids, e.g. B. trichlorofluoromethane. The fire retardant Agents can be added mechanically or chemically bound in the polymer chain. Mechanically Admixed agents are tris (chloroethyl) phosphate, tris (2,3 - dibromopropyl) phosphate, diammonium phosphate as well as antimony oxide. Chemically bound fire retardants include 1,4,5,6,7, 7 - hexachloro - [2,2,1] - 5 - heptene - 2,3 - dicarboxylic acid (chlorendic acid) and various phosphoric acids Polyols.
Während normalerweise ein Aminkatalysator, wie Triäthylendiamin, Triäthylamin oder Dimethylpiperazin, für einen brauchbaren Polyurethanschaum nötig ist, wird nach der Erfindung kein Aminkatalysator benötigt. Wünscht man dagegen eine Beschleunigung der Treibreaktion oder eine Verkürzung der Zeit bis zur Klebfreiheit, so kann man einen der beschriebenen Aminkatalysatoren zusetzen.While normally an amine catalyst, such as triethylenediamine, triethylamine or dimethylpiperazine, is necessary for a usable polyurethane foam, no amine catalyst is used according to the invention needed. If, on the other hand, you want an acceleration of the driving reaction or a shortening of the Time to tack-free, one of the amine catalysts described can be added.
Als organische aromatische oder aliphatische Polyisocyanate eignen sich z. B. 3,3'-Dichlor-4,4'-biphenyldiisocyanat, Diphenyldiisocyanat, Äthylendiisocyanat, Propylen-1,2-diisocyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat, ρ - Phenylendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat, 0,0'-, o,p'- und p,p'-Diphenylmethan - diisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Polymethylenpolyphenylisocyanat und Gemische daraus.Suitable organic aromatic or aliphatic polyisocyanates are, for. B. 3,3'-dichloro-4,4'-biphenyl diisocyanate, Diphenyl diisocyanate, ethylene diisocyanate, propylene 1,2-diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, ρ - phenylene diisocyanate, 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate, 0,0'-, o, p'- and p, p'-diphenylmethane - diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate and mixtures from it.
Die Beispiele erläutern die Herstellung von Polyurethanhartschäumen aus den gemäß der obengenannten Patentschrift erhaltenen Polyolen nach dem Semiprepolymerverfahren.The examples explain the production of rigid polyurethane foams from the polyols obtained according to the abovementioned patent specification by the semi-prepolymer process.
B e'i s ρ i e 1 1B e'i s ρ i e 1 1
Polyurethanhartschäume wurden aus dem nacl. Beispiel 1 der genannten Patentschrift erhaltenen Mannich-Polyol mit den in Tabelle I angegebenen Zubereitungen hergestellt. Das verwendete Semipolymere enthielt 27,6% freie Isocyanatgruppen und wurde aus Toluylendiisocyanat und einem Propylenoxyaddukt von Sorbit (mittleres Molekulargewicht etwa 700) hergestellt. Alle Bestandteile der Zubereitungen mit Ausnahme des Semiprepolymeren wurden vorgemischt und in eine Aluminiumspritze eingewogen. Das Semiprepolymere wurde in einen mit Wachs ausgekleideten Becher eingewogen. Die PoIyätherkomponente wurde dann rasch in das Prepolymere eingespritzt und 8 Sekunden bei 4200 Umdrehungen je Minute gerührt. Das schäumende Gemisch wurde in eine offene Form (15,24 χ 15,24 χ 30,48 cm) gegossen und aufsteigen gelassen. Die Schäume wurden dann 2 Stunden bei 70° C in einem Ofen gehalten und vor der Prüfung 72 Stunden bei Zimmertemperatur stehengelassen. Die Eigenschaften der Schäume sind in Tabelle I aufgeführt.Rigid polyurethane foams were developed from the nacl. Example 1 of said patent obtained Mannich polyol prepared with the preparations given in Table I. The semi-polymer used contained 27.6% free isocyanate groups and was made from tolylene diisocyanate and a propyleneoxy adduct made of sorbitol (average molecular weight about 700). All components of the preparations with the exception of the semi-prepolymer were premixed and weighed into an aluminum syringe. The semi-prepolymer was weighed into a wax-lined beaker. The polyether component was then quickly injected into the prepolymer and at 4200 rpm for 8 seconds stirred per minute. The foaming mixture was poured into an open mold (15.24 15.24 χ 30.48 cm) poured and allowed to rise. The foams were then 2 hours at 70 ° C in one Maintained oven and allowed to stand at room temperature for 72 hours prior to testing. The properties of the foams are listed in Table I.
Zubereitungen, GewichtsteilePreparations, parts by weight
' Semiprepolymer 'Semi-prepolymer
Polyol nach Beispiel 1 Polyol according to example 1
Treibmittel Propellant
Schaumstabilisator Foam stabilizer
Feuerhemmzusatz Fire retardant additive
NCO/OH-Verhältnis NCO / OH ratio
Eigenschaften des SchaumstoffesProperties of the foam
Rahmzeit, see Rahmzeit, see
Steigzeit, see Rise time, see
Dichte, g/cm3 Density, g / cm 3
Wärmeverformungstemperatur, 0CHeat distortion temperature , 0 C
Druckfestigkeit, kp/cm2 Compressive strength, kp / cm 2
Zugfestigkeit, kp/cm2 Tensile strength, kp / cm 2
Brenngeschwindigkeit, cm/Min.1) Burn rate, cm / min. 1 )
K-Faktor, Anfangswert K-factor, initial value
DimensionsstabilitätDimensional stability
-18 0C, trocken, 1 Woche-18 0 C, dry, 1 week
Volumenänderung in % Volume change in%
Gewichtsänderung in % Weight change in%
') Brenngeschwindigkeitsprüfung, ASTM 1692-59 T. *) Selbstauslöschend.') Burn rate test, ASTM 1692-59 T. *) Self-extinguishing.
Fortsetzungcontinuation
82°C, trocken, 1 Woche82 ° C, dry, 1 week
Volumenänderung in % . .Volume change in%. .
Gewichtsänderung in % ......Weight change in% ......
70° C, lOOO/o relative Feuchtigkeit70 ° C, 100% relative humidity
Volumenänderung in % Volume change in%
Gewichtsänderung in %......Weight change in% ......
+ 6,9
-1,5+ 6.9
-1.5
+20,3
-6,5+20.3
-6.5
+4,5
-0,2+4.5
-0.2
+ 1,6
-8,3+ 1.6
-8.3
+ 10,5 -0,6+ 10.5 -0.6
-1,4 -6,1-1.4 -6.1
1515th
25 2 5
Nach der Tabelle wurden bei allen drei Zubereitungen kurze Rahm- und Steigzeiten erhalten, obwohl kein gesonderter Katalysator verwendet wurde. Die Schäume zeigten ferner ausgezeichnete Druck- und Zugfestigkeit, durch Zusatz von feuerhemmenden Mitteln traten keine Festigkeitsverluste ein. 5% feuerhemmendes Mittel (bezogen auf alle Schaumbestandteile mit Ausnahme des Treibmittels geben bei Zubereitung B einen selbstauslöschenden Schaum, ebenso 10% feuerhemmendes Mittel bei Zubereitung C.According to the table, all three preparations short cream and rise times were obtained even though no separate catalyst was used. the Foams also showed excellent compressive and tensile strength due to the addition of fire retardants Medium there was no loss of strength. 5% fire retardant (based on all foam components With the exception of the propellant, preparation B produces a self-extinguishing foam, also 10% fire retardant in preparation C.
B ei sp i el .2Example .2
Aus dem Mannich-Polyol nach Beispiel 2 der genannten Patentschrift wurde ein Polyurethanhartschaum hergestellt. Die verwendete Zubereitung und die erhaltenen Ergebnisse zeigt Tabelle II. Das verwendete Semipolyniere wurde wiederum aus Toluylen- diisocyanat und einem Propylenoxyaddukt des Sorbits (Molekulargewicht etwa 700) hergestellt. Treibmittel, Schaumstabilisator und feuerhemmendes Mittel waren die gleichen wie im Beispiel 1, und die Schäumung wurde ähnlich wie im Beispiel 1 durchgeführt. A rigid polyurethane foam was made from the Mannich polyol according to Example 2 of the patent mentioned manufactured. The preparation used and the results obtained are shown in Table II. diisocyanate and a propyleneoxy adduct of sorbitol (molecular weight about 700). Propellant, Foam stabilizer and fire retardant were the same as in Example 1, and the Foaming was carried out similarly to Example 1.
GewichisteileWeight parts
Semiprepolymer......' ,.... 200Semi-prepolymer ...... ', .... 200
Polyol nach Beispiel 2 -.- ... 123Polyol according to Example 2 -.- ... 123
Zubereitungpreparation
Treibmittel 45Propellant 45
Schaumstabilisator , 3,0Foam stabilizer, 3.0
Feuerhemmzusatz 17,5Fire retardant additive 17.5
Eigenschaftenproperties
Steigzeit, see 110Ascent time, see 110
Dichte, g/cm3 0,035Density, g / cm 3 0.035
Druckfestigkeit, kp/cm2 2,83Compressive Strength, kp / cm 2 2.83
Wärmeverformungspunkt, 0C 132Thermal Deformation Point, 0 C 132
Brenngeschwindigkeit, ASTM 1692-59T nichtBurn rate, ASTM 1692-59T not
brennendburning
B e i s ρ i e 1 3B e i s ρ i e 1 3
Aus dem Mannich-Polyol nach Beispiel 2 der genannten Patentschrift wurde eine Reihe von PoIyürethanhartschäumen hergestellt. Die verwendeten Zubereitungen und die erhaltenen Ergebnisse zeigt Tabelle III. Wieder wurden das gleiche Semiprepolymere und feuerhemmende Mittel, der gleiche Schaumstabilisator und das gleiche Treibmittel wie in den früheren Beispielen verwendet. Die Schäumung entsprach der im Beispiel 1 beschriebenen.From the Mannich polyol according to Example 2 of the above A number of rigid polyurethane foams were produced in the patent specification. The used Preparations and the results obtained are shown in Table III. Again the same were semi-prepolymers and fire retardants, the same foam stabilizer and blowing agent as in US Pat used earlier examples. The foaming corresponded to that described in Example 1.
Zubereitung, GewichtsteilePreparation, parts by weight
Polyol nach Beispiel 2 ..Polyol according to example 2 ..
Semiprepolymer ...Semi-prepolymer ...
Feuerhemmendes Mittel
Schaumstabilisator .....
Treibmittel ...........Fire retardant
Foam stabilizer .....
Propellant ...........
Eigenschaftenproperties
Rahmzeit, see Rahmzeit, see
Steigzeit, see Rise time, see
Zeit bis zur Klebfreiheit,
see ........ Time until tack-free,
see ........
Dichte, g/cm3 Density, g / cm 3
Wärmeverformungspunkt, CC ..........Heat distortion point, C C ..........
Druckfestigkeit, kp/cm2 Compressive strength, kp / cm 2
Zugfestigkeit, kp/cm- ..Tensile strength, kp / cm- ..
127 200127 200
36,7 3,036.7 3.0
5656
10 10310 103
103 0,0320103 0.0320
4,944.94
Fortsetzungcontinuation
*) Selbstauslöschend.
**) Nicht brennend.*) Self-extinguishing.
**) Not burning.
Nach Tabelle III wurden in Abwesenheit eines feuerhemmenden Mittels Polyurethanhartschäume erhalten; die bessere Eigenschaften aufwiesen als die aus dem Mannich-Polyol nach Beispiel 1 der genannten Patentschrift hergestellten Schäume. Im einzelnen wurde eine beträchtliche Verbesserung der Dimensionsstabilität, Wärmebiegefestigkeit und Druckfestigkeit erzielt.According to Table III, rigid polyurethane foams were made in the absence of a fire retardant obtain; which had better properties than those from the Mannich polyol according to Example 1 of the above Foams produced by the patent. In particular, there was a considerable improvement in the Dimensional stability, thermal flexural strength and compressive strength achieved.
Auch die Zugabe von 5 Gewichtsprozent des feuerhemmenden Mittels vermochte die physikalischen Eigenschaften und die Dimensionsstabilität nicht nachteilig zu beeinflussen, und es wurde ein selbstverlöschender Schaum erhalten. Schließlich waren Schäume mit 10 Gewichtsprozent an feuerhemmendem Mittel im Gegensatz; zu den aus dem Polyol nach dem genannten Beispiel 1 mit einer entsprechenden Menge des feuerhemmenden Mittels hergestellten Schäumen nicht brennend. Die Verwendung so großer Mengen an feüerhemmendem Mittel war nicht nachteilig für die Eigenschaften des fertigen Schaums.The addition of 5 percent by weight of the fire retardant also did the physical Properties and dimensional stability did not adversely affect, and it became a self-extinguishing foam obtained. Finally, foams were 10 weight percent fire retardant Means in contrast; to those from the polyol according to Example 1 mentioned with a corresponding Amount of fire retardant made foams non-burning. Use like that large amounts of fire retardant was not detrimental to the properties of the finished foam.
Vorteilhafterweise kann außer dem meist zur Herstellung von Urethanhartschäumen angewandten Semiprepolymerverfahren auch das Einstufenverfahren angewandt werden. Mit den stärker reaktionsfähigen Isocyanaten wie Toluylendiisocyanat oder Hexamethylendiisocyanat sollte die katalytische Aktivität der beschriebenen Polyole durch Verwendung eines Gemisches aus einem dieser Mannich-Poiyole mit einem oder mehreren der herkömmlichen Polyole, die nicht katalytisch wirksam sind, herabgesetzt werden. Mit den weniger reaktionsfähigen Isocyanaten, z. B. Polymethylen-polyphenylisocyanat und 0,0-Diphenylmethandiisocyanat, können die Polyole gemäß der Erfindung allein verwendet werden.Advantageously, it can also be used mostly for the production of rigid urethane foams Semi-prepolymer process, the one-step process can also be used. With the more responsive Isocyanates such as tolylene diisocyanate or hexamethylene diisocyanate should have the catalytic activity of the polyols described by using a mixture of one of these Mannich polyols with one or more of the conventional polyols that are not catalytically active, reduced will. With the less reactive isocyanates, e.g. B. Polymethylene polyphenyl isocyanate and 0,0-diphenylmethane diisocyanate, the polyols according to the invention can be used alone.
Wie beim Prepolymerverfahren sind auch bei der Herstellung von Schäumen mit den erfindungsgemäßen Polyolen nach dem Einstufenverfahren keine gesonderten Katalysatoren nötig. Die beim Einstufenverfahren verwendeten Treibmittel, Schaumstabilisatoren und feuerhemmenden Mittel sind die gleichen wie beim Semiprepolymerverfahren. Beispiel 4 zeigt die Verwendung von Polyolen nach der Erfindung zur Herstellung von Polyurethanhartschäumen im Einstufenverfahren.As in the prepolymer process, the foams according to the invention are also used in the production of foams Polyols according to the one-step process do not require any special catalysts. The at Propellants, foam stabilizers and fire retardants used are the one step process same as with the semi-prepolymer process. Example 4 shows the use of polyols according to Invention for the production of rigid polyurethane foams in a one-step process.
4040
ie i s ρ i el 4ie i s ρ i el 4
Polyurethanhartschäume wurden aus den. Mannich-Polyolen nach den Beispielen 7 und 8 der genannten Patentschrift im Einstufenverfahren hergestellt. Die verwendeten Zubereitungen und die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt. Alle Bestandteile wurden miteinander vermischt und dann dem Isocyanat zugesetzt. Das fertige Gemisch wurde 10 Sekunden bei 4200 U/Min.Rigid polyurethane foams were made from the. Mannich polyols produced according to Examples 7 and 8 of the patent mentioned in a one-step process. The preparations used and the results obtained are summarized in Table IV. All ingredients were mixed together and then added to the isocyanate. That finished mixture was 10 seconds at 4200 rpm.
gerührt und dann in eine offene Form (15,24 χ 15,24 χ 30,48 cm) gegossen. Die Schäume wurden 1 Stunde bei 700C in einem Ofen gehärtet.stirred and then poured into an open mold (15.24 15.24 χ 30.48 cm). The foams were cured in an oven at 70 ° C. for 1 hour.
Zubereitung, GewichtsteilePreparation, parts by weight
PolymethylenpolyphenylisocyanatPolymethylene polyphenyl isocyanate
Polyol nach Beispiel 7 Polyol according to Example 7
Polyol nach Beispiel 8 Polyol according to example 8
Treibmittel Propellant
Schaumstabilisator Foam stabilizer
Feuerhemmendes Mittel Fire retardant
214
157214
157
5656
214 157214 157
7
207th
20th
143143
100 50100 50
909 53?'37.'909 53? '37. '
Fortsetzungcontinuation
Eigenschaftenproperties
Steigzeit Rise time
Dichte, g/cm3 .......Density, g / cm 3 .......
Druckfestigkeit, kp/cm2 Compressive strength, kp / cm 2
Zugfestigkeit, kp/cm2 .......Tensile strength, kp / cm 2 .......
Brenngeschwindigkeit, ASTM 1692-59TBurn rate, ASTM 1692-59T
8383
0,0315
2,81
3,98
nicht brennend0.0315
2.81
3.98
not burning
100
0,0349
3,00
4,35
nicht brennend100
0.0349
3.00
4.35
not burning
8181
0,0277
0,99
2,490.0277
0.99
2.49
Nach Tabelle IV können Polyurethanhartschäume mit guten Eigenschaften aus den erfindungsgemäßen Polyolen nach dem Einstufenverfahren hergestellt werden. Alle Zubereitungen ergaben kurze Steigzeiten, die Schäume A und B haben eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität. Die Zugabe eines feuerhemmenden Mittels (Zubereitung B) hatte keinen nachteiligen Einfluß auf die Schaumeigenschaften. Beide Schäume A und B waren nicht brennend.According to Table IV, rigid polyurethane foams with good properties can be obtained from the Polyols are produced by the one-step process. All preparations resulted in short rise times, foams A and B have excellent dimensional stability. The addition of a fire retardant Means (preparation B) had no adverse effect on the foam properties. Both foams A and B were not burning.
Der angegebene Wärmeverformungspunkt ist definiert als die Temperatur, bei der die Druckfestigkeit bei 10%iger Kompression, gemessen parallel zum Schaumanstieg, 10% der normalen Druckfestigkeit beträgt.The specified heat deformation point is defined as the temperature at which the compressive strength at 10% compression, measured parallel to the foam rise, 10% of the normal compressive strength amounts to.
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