DE1593905A1 - Process for the production of polyether polyols - Google Patents
Process for the production of polyether polyolsInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
DR.-ING. H. FINCKE PATENT LAWYERS
DR.-ING. H. FINCKE
DiPL-IN G-. n. cÖHR 23. Feb. 1967DiPL-IN G-. n. cÖHR Feb. 23, 1967
DIPL.-LN3.5-. STAEGERDIPL.-LN3.5-. STAEGER
MÜNCHENS <Ρ.Λ^ΛΛ,-MUNICH <Ρ . Λ ^ ΛΛ , -
MO :^sT^.3i 1593905MO: ^ sT ^ .3i 1593905
Mappe 21148 - Dr.K0
Case Do 19098Folder 21148 - Dr.K 0
Case Do 19098
Beschreibung zur Patentanmeldung derdescription to the patent application of
Imperial Chemical Industries Ltd., London S.W.1,Imperial Chemical Industries Ltd., London S.W.1,
GroßbritannienGreat Britain
betreffend ■Verfahren zur Herstellung von Polyätherpolyolen.concerning ■ processes for the production of polyether polyols.
Prioritäten: 28*2.1966 und 20„2.1967 - GroßbritannienPriorities: 28 * 2.1966 and 20 “2.1967 - Great Britain
Die Erfindung bezieht sich auf polymere Materialien und insbesondere auf Polyätherpolyole und Verfahren zu deren Herstellung..The invention relates to polymeric materials and in particular on polyether polyols and processes for their production.
Bs wurde bereits vorgeschlagen, Polyätherpolyole dadurch herzustellen, daß man Alkylenoxyde mit primären oder sekundären Aminen, welche zwei oder mehr aktive Wasser-Bs has already been proposed to make polyether polyols produce that one alkylene oxides with primary or secondary Amines which contain two or more active water
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s-coffatome enthalten, umsetztecontain s-coffatome
Die unkatalisierte Reaktion verläuft gewöhnlich, so weit» daß alle an den /uninostickstoffen gebundenen Wasserstoffatome durch Alkylenoxydreste ersetzt werden, wobei tertiäre Hydroxyalkylamine erhalten werden.The uncatalized reaction usually proceeds as far as » that all of the hydrogen atoms bound to the uninitrogen be replaced by alkylene oxide, tertiary hydroxyalkylamines being obtained.
Wenn jedoch diese tertiären Amine nicht stark basisch sind, dann geht die Reaktion ohne Zusatz eines Katalysators zur Förderung der Reaktion der Hydroxylendgruppen mit dem Alkylenoxyd nicht leicht weitere Die geeignetsten Katalysatoren für die Reaktion sind alkalische Materialien, wie z.B. Kaliumhydroxyd, aber in vielen Fällen ergeben sich Schwierigkeiten, den Katalysator im AmIr. vor Beginn der Alkylenoxydzugabe aufzulösen. Wenn der Katalysator nicht vollständig aufgelöst ist, dann kann er seine Funktion der Beschleunigung der Reaktion zwischen dem Alkylenoxyd und dem Reaktionsprodukt aus dem hydroxylabgeschlossenen Amin und dem Alkylenoxyd nicht ausüben; außerdem kann das Reaktionsprodukt unerwünschte Nebenprodukte als Folge einer Reaktion, die zwischen dem Katalysator und dem Alkylenoxyd alleine stattfindet, verunreinigt sein. Verfahren, die zur Beseitigung dieser Schwierigkeit vorgeschlagen wurden» erfordern gewöhnlich eine kompliziertere Oxyalkylierungsprozedur. However, if these tertiary amines are not strongly basic, then the reaction proceeds without the addition of a catalyst Promotion of the reaction of the hydroxyl end groups with the alkylene oxide does not easily further the most suitable catalysts for the reaction are alkaline materials such as potassium hydroxide, but in many cases result Difficulty finding the catalyst in AmIr. to dissolve before the addition of alkylene oxide. If the catalyst doesn't is completely dissolved, then it can perform its function of accelerating the reaction between the alkylene oxide and the reaction product from the hydroxyl capped Do not exercise amine and alkylene oxide; in addition, the reaction product can cause undesirable by-products as a result of a Reaction that takes place between the catalyst and the alkylene oxide alone may be contaminated. Procedure that to remedy this difficulty have been proposed » usually require a more complicated oxyalkylation procedure.
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So wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Polyätherpolyols vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man ein Alkylenoxyd mit einem Gemisch aus einem mindestens zwei aktive Wasaerstoffatome im Molekül enthaltenden primären oder sekundären Amin und aus einem einfachen, bei 12O0O flüssigen mehrwertigen Aiko« hol umsetzt«.Thus, according to the present invention, a process for the preparation of a polyether polyol is proposed, which is carried out by mixing an alkylene oxide with a mixture of a primary or secondary amine containing at least two active hydrogen atoms in the molecule and a simple polyvalent amine which is liquid at 12O 0 O Aiko «get implemented».
Es wurde gefunden, daß durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung die obe.n genannten Schwierigkeiten weitgehend "beseitigt werden und daß die Oxyalkylierungareaktion sehr glatt verläuft ο Darüber hinaus wurde in vielen Fällen gefunden, daß die Produkte leichter zu handhaben sind als die durch Oxyalkylierung der Amine allein erhaltenen Produkte* Insbesondere besitzen diejenigen Produkte, die durch Oxyalkylierung von Gemischen aus aromatischen Aminen und einfachen mehrwertigen Alkoholen hergestellt sind» gewöhnlich viel niedrigere Viskositäten als oxyalkylierte aromatische Amine alleine mit einem ähnlichen Hydrozylwert, Diese niedrigere Viskosität kann dadurch erzielt werden, daß man ein auf Polyäthern basierendes Amin mit einem auf PoIyäthern basierenden mehrwertigen Alkohol umsetzt, aber es wird im allgemeinen bevorzugt, die-gemischten Polyäther . aus gemischten Initiatoren herzustellen, um dadurch auch die Vorteile der oben angegebenen verbesserten Herstellungsbedingungen zu nutzen αIt has been found that the method of the present invention largely eliminates the above-mentioned difficulties "and that the oxyalkylation reaction very much runs smoothly ο In addition, it has been found in many cases that the products are easier to handle than the products obtained by oxyalkylation of the amines alone * In particular, those products have the oxyalkylation of mixtures of aromatic amines and simple Polyhydric alcohols are usually much lower viscosities than oxyalkylated aromatic ones Amines alone with a similar hydrocyclic value. This lower viscosity can be achieved by having a polyether based amine with a polyether polyhydric alcohol based, but it is generally preferred to use the mixed polyethers . from mixed initiators, thereby also taking advantage of the improved manufacturing conditions specified above to use α
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Die Alkylenoxyde, die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, umfassen Äthylenoxyd, Propylenoxyd t Butylenoxyde und Styroloxyd sowie Gemische daraus. Gegebenenfalls kann das Alkylenoxyd in das Reaktiönsgemisch in mehr als einer Stufe eingearbeitet werden, wobei bei jeder Stufe ein anderes Oxyd verwendet wird. So .kann beispielsweise das Gemisch aus dem mehrwertigen Alkohol und der Aminoverbindung zuerst mit Propylenoxyd und dann mit Äthylenoxyd umgesetzt werden.The alkylene oxides that can be used in the present process, ethylene oxide include propylene oxide and styrene oxide, t Butylenoxyde and mixtures thereof. Optionally, the alkylene oxide can be incorporated into the reaction mixture in more than one stage, a different oxide being used in each stage. For example, the mixture of the polyhydric alcohol and the amino compound can be reacted first with propylene oxide and then with ethylene oxide.
Das mindestens zwei aktive Wasserstoffatome im Molekül aufweisende primäre oder sekundäre Amin kann eine Verbindung sein, die mindestens eine primäre Aminogruppe oder mindestens zwei sekundäre Aminogruppen aufweist, oder sie kann eine Verbindung sein, in der die beiden derartigen Gruppen anwesend sind.The one that has at least two active hydrogen atoms in the molecule primary or secondary amine can be a compound that has at least one primary amino group or at least has two secondary amino groups, or it may be a compound in which the two such groups are present.
Beispiele für Amine, die durch das erfindungsgemäße Verfahren oxyalkyliert werden können, sind aliphatische Amine wie Butylamine, Benzylamin, Cyclohexylamin, Piperazin, Äthylendiamin, Hexamethylendiamin, Diaminocyclohexane, Diäthylentriamin und Triäthylentetramin. Das Verfahren ist jedoch besonders brauchbar für die Oxyalkylierung von aromatischen Aminen, mit welchem Ausdruck Verbindungen gemeint sind, in denen mindestens eine der Aminogruppen unmittelbar an einen aromatischen Kern geknüpft let« Ge-Examples of amines produced by the process according to the invention can be oxyalkylated are aliphatic amines such as butylamine, benzylamine, cyclohexylamine, piperazine, Ethylenediamine, hexamethylenediamine, diaminocyclohexane, diethylenetriamine and triethylenetetramine. The procedure however, it is particularly useful for the oxyalkylation of aromatic amines, which term is compounds are meant in which at least one of the amino groups is linked directly to an aromatic nucleus.
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eignete Verbindungen sind z.B» aromatische Amine, die nur zwei aktive Wasserstoff atome enthalten, wie z.B. Anilin, Toluidin, die /misidine und die Phenitidine, aber ein besonderer Vorteil wird, beim erf indungsgemäeen Verfahren erzielt, wenn aromatische Amine verwendet werden, die drei oder mehr aktive Wasserstoffatome enthalten, da diese Amine Produkte mit sehr hohen Viskositäten ergeben. Beispiele für solche Amine sind o~, s~ und p-Phenylendiamin, 2,4- und 2,6-Tolylendiamin, die Diaminoxylole, 2,4- und 2,5-Diaminoanisol, die Chlorphenylendiamine, o- und p-Aminobenzylaain, 4-Aminodiphenylamin, 2,6-Diaroinopyridin, 4,4'-Diaminodiphenylmethan, t,5- und 1,8-Diaminonaphthelin, 2,4,6-Traminotöluol, 4,4'-Diaminodiphenylamin, 2,4,4>-Triaminodiphenylaethan, 2,4» 4'-Triaminodiphenyläther und 4,4',4"-Triaminotriphenylinöthan. Suitable compounds are, for example, aromatic amines which contain only two active hydrogen atoms, such as aniline, toluidine, the misidines and the phenitidines, but a particular advantage is achieved in the process according to the invention when aromatic amines are used, the three or contain more active hydrogen atoms, as these amines give products with very high viscosities . Examples of such amines are o ~, s ~ and p-phenylenediamine, 2,4- and 2,6-tolylenediamine, the diaminoxylenes, 2,4- and 2,5-diaminoanisole, the chlorophenylenediamines, o- and p-aminobenzylaain, 4-aminodiphenylamine, 2,6-Diaroinopyridin, 4, 4 '-Diaminodiphe nylmethan, t, 5- and 1,8-Diaminonaphthelin, 2,4,6-Traminotö hydroxytoluene, 4,4'-diaminodiphenylamine, 2,4,4 > -Triaminodiphenylethane, 2,4 »4'-triaminodiphenyl ether and 4,4 ', 4" -Triaminotriphenylinethane.
Es ist besonders zweckmäßig, gewisse handelsübliche Gemische aus aromatischen Aminen zu verwenden, wie z.B. die Gemische aus 2,4- und 2,6-Tolylendi airrt η, die durch Reduktion der Dinitrierungeprodukte von Toluol erhalten werden. Andere geeignete Gemische sind z.B. die rohen Reaktionsprodukte von Anilin mit Formaldehyd. Diese Reaktionsprodukte enthal ten Diaminedipheny!methane und auch Polyphenylpolyamine mit mehr als zwei Aminogruppen, insbesondere Triamin· aber auch heißer molekulare Polyamine. Die Verhältnisse, in denen die Verschiedenen Polyamine in atm rohen Produkt anwesend sind»It is particularly expedient certain commercial mixtures of aromatic amines to be used, such as mixtures of 2,4- and 2,6-Tolylendi airrt η obtained by reducing the Dinitrierungeprodukte of toluene. Other suitable mixtures are, for example, the crude reaction products of aniline with formaldehyde. These reaction products contain diamine dipheny! Methanes and also polyphenyl polyamines with more than two amino groups, in particular triamine but also hotter molecular polyamines. The proportions in which the various polyamines are present in atm crude product »
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richten sich weitgehend nach dem Anfangsverhältnis von Anilin zu Formaldehyd „ Um ein für die Verwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren geeignetes rohres Diaminodiphenylmethan herzustellen, wird es bevorzugt, daß das Molverhältnis von Anilin zu Formaldehyd zwischen 4:1 und 1,2:1 und vorzugsweise zwischen 2,5:1 und 1,5:1 liegt. Die geeignetsten rohen Diaminodiphenylmethane enthalten 50-90 GeWo-?e Diaminodiphenylmethane, wobei der Rest aus Triaminen und höher molekularen Polyaminen besteht.largely depend on the initial ratio of aniline to formaldehyde. "To obtain a crude diaminodiphenylmethane suitable for use in the process according to the invention it is preferred that the molar ratio of aniline to formaldehyde be between 4: 1 and 1.2: 1 and is preferably between 2.5: 1 and 1.5: 1. The most suitable crude diaminodiphenylmethanes contain 50-90 GeWo-? E diaminodiphenylmethane, the remainder being triamines and higher molecular weight polyamines.
Der in der vorliegenden Besciireibung verwendete Ausdruck "einfacher mehrwertiger Alkohol" bezieht sich auf monomere mehrwertige Alkohole, die lediglich Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatome enthalten. Beispiele für solche mehrwertigen bei 1200C flüssigen Alkohole sind Athylenglycol, Propylenglycol, Trimethylenglycol, Diäthylenglycol, Dipropylenglycol, 1,2-, 1,3-, 1,4- und 2,3-Butandiol, Glycerin, 1,2,3-, 1,2,4-, und 1,3,3-Butantriol, 1,1,1,-Trimethylolpropan, 1,2,6-Hexantriol und andere Hexantriole , Sorbit und Iditol. Gemische geeigneter mehrwertiger Alkohole können ggf. verwendet werden. Es wird im allgemeinen bevorzugt, 20-70% mehrwertigen Alkohol, bezogen auf daa Gesamtgewicht aus Amia und mehrwertigem Alkohol, zu verwenden,As used in the present specification, the term "simple polyhydric alcohol" refers to monomeric polyhydric alcohols containing only carbon, hydrogen and oxygen atoms. Examples of such liquid polyhydric at 120 0 C are Athylenglycol alcohols, propylene glycol, trimethylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,2-, 1,3-, 1,4- and 2,3-butanediol, glycerol, 1,2,3- , 1,2,4- and 1,3,3-butanetriol, 1,1,1-trimethylolpropane, 1,2,6-hexanetriol and other hexanetriols, sorbitol and iditol. Mixtures of suitable polyhydric alcohols can optionally be used. It is generally preferred to use 20-70% polyhydric alcohol based on the total weight of Amia and polyhydric alcohol,
sogareven
aber höhere Verhältnisse ,/bis zu 9θ£* sind in gewiesen Fällen nützlich.but higher ratios, / up to 9θ £ *, are in certain cases useful.
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Die Auswahl des in Verbindung mit einem speziellen Amln zu verwendenden merhwert^gen Alkohols vird veitgehend von den Eigenschaften bestimmt, die das gewünschte Reaktionsprodukt besitzen sollen. So ist es, wenn die Qydroxylfunkti~ onalität des Produkts unwesentlich ist oder wenn die Herstellung eines Polyols mit einer möglichst niedrigen Viskosität erwünscht 1st, vorteilhaft, ein billiges Glycol, wie z«.B. Äthylenglyool, zu verwenden. In solchen Fallen, in denen es erwünscht ist, daß das Produkt vollständig aus Materialien mit· einer Funktionalität von 3 oder mehr besteht, ist Glycerin geeignet.The selection of the in conjunction with a special Amln Higher value alcohol to be used is largely dependent on the Determines properties that the desired reaction product should have. So it is when the hydroxyl function onality of the product is insignificant or if the production of a polyol with the lowest possible viscosity is desired, it is advantageous to use a cheap glycol, such as. Ethylene glycol, to be used. In such cases, in which it is desired that the product be complete consists of materials with a functionality of 3 or more, glycerine is suitable.
Ein Verfahren aur Herstellung geeigneter Gemische für die Umsetzung mit dem Alkylenoxyd besteht darin, daa primäre und/oder sekundäre Amin mit dem mehrwertigen Alkohol in Gegenwart von Wasser und einem alkalischen Katalysator zu mischen und dann das Wasser durch Erhitzen unter vermindertem Druck vor der Durchführung der Reaktion mit dem Alkylenoxyd zu entfernen» Gegebenenfalls kann der Katalysator im mehrwertigen Alkohol aufgelöst werden, bevor letzterer mit dem Amin gemischt wird.A method of making suitable mixtures for the Reaction with the alkylene oxide consists in daa primary and / or secondary amine with the polyhydric alcohol in the presence of water and an alkaline catalyst to mix and then remove the water by heating under reduced pressure before carrying out the reaction with the To remove alkylene oxide »If necessary, the catalyst can be dissolved in the polyhydric alcohol before the latter is mixed with the amine.
Die allgemeinen Reaktionsbedingungen zwischen dem Alkylenoxyd und dem Gemisch aus dem mehrwertigen Alkohol und der Aminoverbindung sind solcher Art, «ie sie in der Literatur für die Umsetzung von Alkylenoxyden mit aktivenThe general reaction conditions between the alkylene oxide and the mixture of the polyhydric alcohol and of the amino compounds are of the type described in the literature for the reaction of alkylene oxides with active ones
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Wasserstoff enthaltenden Verbindungen "beschrieben sind. So können Temperaturen "von 50-15O0C, vorzugsweise von 90-1200C, rad Drücke bis zu 5»6 at angewendet werden. Alkalisehe Katalysatoren, wie z.B. Kalicunhydroiyd, Hatrlumnethoxyd oder Bariumhydroxyd, können vorteilhafterweise verwendet werden,. Die Menge an bei der Reaktion verwendetem Alkylenoxyd sollte ausreichen, daß sich eine Polyätherpolyolzusammensetzung mit dem gewünschten durchschnittlichen Molekulargewicht und/oder Hydroxylwert bildet.Hydrogen-containing compounds "are described. For example, temperatures" of 50-15O 0 C, preferably 90-120 0 C, rad pressures up to 5-6 at can be used. Alkali catalysts, such as, for example, potassium hydroxide, sodium hydroxide or barium hydroxide, can advantageously be used. The amount of alkylene oxide used in the reaction should be sufficient to produce a polyether polyol composition having the desired average molecular weight and / or hydroxyl value.
Nach Beendigung der .Reaktion kann das Polyätherpolyol nötigenfalls 7om Katalysator durch, bekannte Verfahren befreit werden, wie a.Bo durch Neutralisation mit einer Säure oder durch Behandlung mit Kohlenstoff oder natürlichen oder synthetischen absorbierenden Erden oder ©©mischen daraus und nachfolgende Filtration» Es ist vorteilhaft, in das Polyätherpolyol irgendwann während seiner Herstellung oderAfter the reaction has ended, the polyether polyol can if necessary 7om the catalyst freed by known processes like a.Bo by neutralization with an acid or by treatment with carbon or natural or synthetic absorbent soils or © © mix from it and subsequent filtration »It is beneficial in that Polyether polyol at some point during its manufacture or
Reinigung ein Antioxydationsmittel, wei s.B. sterisch gehinderte Phenole, einzuarbeiten.Cleaning an antioxidant, see B. sterically hindered Phenols.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Polyätherpolyol e sind gegenüber Isocyanaten stark reaktionsfähig und sind besonders bei der Herstellung von zelligen oder nicht-zelligen Polyurethanmaterialien brauchbar, wobei beispielsweise die in der Literatur beschriebenen allgemeinen Methoden verwendet werden können» So können die Polyätherpolyole, gegebenenfalls in Mischung mit anderenThe polyether polyol produced by the process of the present invention e are highly reactive towards isocyanates and are particularly useful in the production of cellular or non-cellular polyurethane materials are useful, for example the general ones described in the literature Methods can be used »For example, the polyether polyols, optionally in a mixture with others
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Polyolen, mit organiachen Polyiaocyanaten, nötigenfalls in Gegenwart anderer Materialien, wie ζ »Β. gaserzeugenden Mitteln und anderen herkömmlichen Zusätzen, umgesetzt werden.Polyols, with organic polyisocyanates, if necessary in Presence of other materials, such as ζ »Β. gas generants and other conventional additives.
Wegen ihrer hohen Reaktionsfähigkeit sind die nach der hier angegebenen Weise hergestellten Polyätherpolyole besonders für die Verwendung bei der Herstellung von geschäumten Polyurethanen geeignet, wobei herkömmliche Verfahrensweisen angewendet werden können, wie z.B. das One-Shot-Verfahren und die verschiedenan Vorpolymerverfahren. Es können die gewöhnlichen gaserzeugenden Mittel, wie z.B. Wasser und/oder fluorierte Kohlenwasserstoffe, verwendet werden. Diejenigen Polyätherpolyole, die ein verhältnismäßig hohes durchschnittliches Molekulargewicht und einen niedrigen Hydroxylwert besitzen, können bei der Herstellung von ,flexiblen Schaumstoffen verwendet werden, während Polyole mit hohen Hydroxylwerten, wie z.B« 200-800 mg K0H/&bei der Herstellung von harten Schaumstoffen Verwendung finden können. Besonders geeignet für diesen Zweck sind Polyätherpolyole mit Hydroxylwerten im Bereich von 400-600 Qg KOH/g, Die Kombination einer hohen Reaktionsfähigkeit und einer hohen Hydroxylfunktionalität, die in den Polyätherpolyolen gefunden wird, die sich aus primären oder sekundären Aminen mit vier oder mehr aktiven Wasserstoffatomen ableiten, machen diese besonders als Aiisgangsmaterialien für die Herstellung von harten Schäumen brauohbar. Jene Polyäther der vorliegenden Brfin-Because of their responsiveness, they're after this here Specified manner produced polyether polyols especially for use in the production of foamed polyurethanes using conventional techniques such as the one-shot method and the different on prepolymer processes. The ordinary ones can do it gas generating agents such as water and / or fluorinated Hydrocarbons. Those polyether polyols that have a relatively high average Molecular weight and low hydroxyl value can be used in the manufacture of flexible foams used, while polyols with high hydroxyl values, such as «200-800 mg K0H / & in the production of hard foams can be used. Polyether polyols with hydroxyl values are particularly suitable for this purpose in the range of 400-600 Ωg KOH / g, the combination high reactivity and high hydroxyl functionality, which is found in the polyether polyols, derived from primary or secondary amines with four or more active hydrogen atoms make them special as starting materials for the manufacture of hard Foaming brewable. Those polyethers of the present Brfin-
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dung, die sich von aromatischen Aminen, wie z.B. Tolylendiaminen ableiten, besitzen im Vergleich zu den oxyalkylierten Aminen mit dem gleichen Hydröxylwert vorteilhaft niedrige Viskositäten. Die .Viskositätseigenschaften von PoIyätherpolyolen sind äußerst wichtig bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen, wo die verschiedenen Bestandteile rasch und gleichmäßig miteinander gemischt werden müssen.that differ from aromatic amines such as tolylenediamines derive, have advantageously low compared to the oxyalkylated amines with the same Hydroxyl value Viscosities. The viscosity properties of polyether polyols are extremely important in the manufacture of polyurethane foams where the various components are must be mixed together quickly and evenly.
Die gewöhnlichen Tolylendiisocyanate oder Diphenylmethan-" diisocyanate in im wesentlichen reiner oder aber in roher Form können bei den Polyurethanverfahren verwendet werden, aber es können ggf» auch andere organische Polyisocyanate zur Verwendung gelangen. Besonders geeignet sind die rohen Diphenylmethandiisocyanateusammensetzungen, welche 30-90 Gewo-# Diphenylmethandiisocyanat enthalten, wobei der Rest aus Polyisocyanaten mit einer Funktionalität von mehr als zwei besteht. Solche Zusammensetzungen können durch Phosgenierung von rohem Diaminodiphenylmethan erhalten werden.The common tolylene diisocyanates or diphenylmethane " Diisocyanates in essentially pure or in raw form can be used in the polyurethane process, but other organic polyisocyanates can also be used come to use. The raw ones are particularly suitable Diphenylmethane diisocyanate compositions containing 30-90 Gewo- # contain diphenylmethane diisocyanate, with the remainder from polyisocyanates with a functionality of more than two consists. Such compositions can be obtained by phosgenating crude diaminodiphenylmethane.
Geeignete Katalysatoren sind z.B. die tertiären Amine und organische Verbindungen von Metallen wie Zinn. In einigen Fällen wurde jedoch gefunden, daß die Reaktionsfähigkeit des Polyätherpolyols gegenüber Isocyanaten derart ist, daß die Verwendung von Katalysatoren mit einer hohen Aktivität unnötig ist» Oberflächenaktive Mittel, die verwendet werden können, sind z.B. Siloxan/Oxyalkylen-Mischpolymere, oxy-/ äthylierte Alkylphenole, oxyäthylierte Fettalkohole undSuitable catalysts are, for example, the tertiary amines and organic compounds of metals such as tin. In some cases, however, it has been found that the reactivity of the polyether polyol to isocyanates is such that the use of catalysts with a high activity is unnecessary »Surface-active agents that can be used are e.g. siloxane / oxyalkylene copolymers, oxy- / ethylated alkylphenols, oxyethylated fatty alcohols and
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BXoeloaisehpolymere aus Äthylen- und Propylenoxyd»BXoeloaisehpolymere from ethylene and propylene oxide »
Xn den meisten herkömmlichen Polyuröthanaartscnaumayfflteiften beginnt das Aufschäumen ungefähr 10 Sekunden nach dea Zusat ζ des Polyisocyanate zum Polyol und den Hilfebeßtaafiteilen, und der Schaum "braucht ungefähr 1 Minute zum Stelgen und ist am Rade der Steigzeit oder kurz danach klebfrei, Dies bedeutet, daß eine sehr kurze Zelt für das Mischen und das; Gießen der Schaumkomponenten zur Verfügung steht, aber Versuche zu einer beträchtlichen Ausdehnung dieser Zeit, "beispielsweise durch Herabsetzung der Katalysatorkonzentrationen, haben eine unverhältnismäßig starke Erhöhung der Zeit, die der Schaum zum Steigen braucht, und insbesondere der Zeit, die er zum Klebfreiwerden braucht, ergeben. Bin unerwarteter Vorteil, der sich aus der Verwendung der PoIyätherpolyole der vorliegenden Erfindung beim Ansetzen von Polyurethanschäumen ergibt, besteht darin, daß die zum Mischen und Gießen verfügbare Zeit beträchtlich ausgedehnt werden kann, wobei nur ein leichtes Ansteigen der Zeit zu verzeichnen ist, die der Schaum zum Steigen und sun Siebfreiwerden brauchte Xn most conventional Polyuröthanaartscnaumayfflteiften foaming begins approximately 10 seconds after dea Additives food ζ of the polyisocyanates to the polyol and the Hilfebeßtaafiteilen and the foam "takes about 1 minute to Stelgen and is shortly thereafter tack-free at Rade the rise time or, and this means that a very short periods of time for mixing and pouring of the foam components are available, but attempts to extend this time considerably, "for example by lowering the catalyst concentrations, have a disproportionate increase in the time it takes for the foam to rise, and particularly the time that he needs to become tack-free. An unexpected benefit of using the polyether polyols of the present invention in the formulation of polyurethane foams is that the time available for mixing and pouring can be significantly increased with only a slight increase in the time the foam takes needed to rise and sun to clear the sieve
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert» Die Beispiele sind jedoch nicht ein einschränkendem Sinne aufzufassen,, Alle Teile und Prozentangaben sind in Gewicnt ausgedrückt.The invention is explained in more detail by the following examples » However, the examples are not to be taken in a limiting sense, all parts and percentages are expressed in weight.
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~ 12 -~ 12 -
Typische erfindungsgemäße Polyäther werden in einem Druckbehälter aus rostfreiem Stahl, der mit Heizschlangen, einem Rührer, einer Alkylenoxydzttführung und einer Thermometertasche ausgerüstet ist, hergestellt. Die Initiatorkomponenten werden zusammen mit dem Kaliumhydroxydkatalyeator, gelöst in einer entsprechenden Wassermenge (in einer solchen Menge, daß sich Oty/o KOH im fertigen Polyäther ergeben) eingebrachte Das Wasser wird durch Erhitzen während 1 Stunde auf 1000C unter 15 mm Hg Druck entfernt. Propylenoxyd wird dann eingeführt» Die Temperatur wird auf 100-1100C gehalten, und es werden Drücke bis zu 2,8 at angewendet» Nach der Propylenoxydzugabe wird eine weitere Stunde zur Beendigung der Reaktion erhitzt, worauf man Y2 Stunde unter einem Druck von 15 mm Hg hält.Typical polyethers according to the invention are produced in a stainless steel pressure vessel equipped with heating coils, a stirrer, an alkylene oxide duct and a thermometer pocket. The initiator components are introduced together with the potassium hydroxide catalyst, dissolved in an appropriate amount of water (in such an amount that O t y / o KOH results in the finished polyether). The water is heated by heating for 1 hour at 100 ° C. under 15 mm Hg pressure removed. Pro pylenoxyd is then introduced "The temperature is maintained at 100 to 110 0 C, and pressures are applied at up to 2.8" After the Propylenoxydzugabe another hour to complete the reaction is heated, after which Y2 hour under a pressure of Holds 15 mm Hg.
Die Menge des restlichen Kaliumhydroxyds wird durch Säuretitration bestimmt. Eine äquivalente Menge Essigsäure plus ein ÜberBchluß von TOjS wird bei 1000C während YZ Stunde eingerührt, worauf 1 Stunde bei 15 mm Druck gehalten wird,,The amount of remaining potassium hydroxide is determined by acid titration. An equivalent amount of acetic acid plus a ÜberBchluß of tojs is stirred at 100 0 C during YZ hour, after 1 hour at 15 mm pressure is maintained ,,
Eine Reihe von Polyätherpolyolen, deren Einzelheiten in den Tabellen angegeben sind, wird aus Glycerin und einem rohen Anilin/Pormaldehyd-^Kondensat hergestellt, das aus ungefähr gleichen Mengen Diaminodiphenylmethan und höheren Polyaminen besteht,, Die Tabelle 1 zeigt die Verhältnisse der verwendetenA series of polyether polyols, the details of which can be found in Tables given is made from glycerin and a crude aniline / formaldehyde- ^ condensate, which is made from approximately equal amounts of diaminodiphenylmethane and higher polyamines, Table 1 shows the proportions of the used
109808/2136 · Λ1Μ.,109808/2136 Λ1Μ .,
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
". 13 -". 13 -
Komponenten; Tabelle 2 gibt die analytischen Werte der Produkte ano Components; Table 2 gives the analytical values of the products o
wert wert tat bei
(mgÄK0H/g) (mg.KOH/g) 250C
(Stoke)Hydroxyl acid viscous
worth worth doing
(mg Ä KOH / g) (mg.KOH / g) 25 0 C
(Stoke)
gewiohtEquivalent to-
consecrated
Ein Polyurethanscttaum wird aus den folgenden KomponentenA polyurethane foam is made up of the following components
hergestellt:manufactured:
Polyether (2) 100Polyether (2) 100
Trichlorfluormethan , 40Trichlorofluoromethane, 40
Wasser 2Water 2
Zinn(II)-octoat 0,5Tin (II) octoate 0.5
109.808/2136109.808 / 2136
-14--14-
Siloxan/Oxyalkylen-Mischpolymer 0,5Siloxane / oxyalkylene copolymer 0.5
rohes Diphenylmethandiisocyanat
mit «einem Gehalt von ungefähr 55$
Diisocyanat, wobei der Rest auscrude diphenylmethane diisocyanate
with “a salary of about $ 55
Diisocyanate, with the remainder off
Polyisoeyanat mit höherer Funktionalität besteht 160 Polyisoeyanate with higher functionality consists of 160
Der erhaltene Hartschaum besitzt eine sehr feine gleichmäßige Textur, ist nicht spröde und weist eine Dichte von 0v026g/cn?- auf.The rigid foam obtained has a very fine, uniform texture, is not brittle and has a density of 0 v 026 g / cn?
Unter Verwendung der Verfahrensweise von Beispiel 1 werden Polyäther aus Glycerin und handelsüblichem Tolylendiamin (annähernd 80ι20-Gemisch der 2,4- und 2,6-Isomeren) hergestellt« Tabelle 1 zeigt die Verhältnisse der verwendeten Komponenten; Tabelle 2 gibt die analytischen Werte der Produkte an»Using the procedure of Example 1, polyethers are prepared from glycerol and commercially available tolylenediamine (approximately 80-20 mixture of the 2,4- and 2,6-isomers) «Table 1 shows the proportions of the components used; Table 2 gives the analytical values of the products »
1 700 300 2660 1 700 300 2660
2 500 500 2680 2 500 500 2680
3 300 700 2700 3 300 700 2700
-15-109808/2136-15-109808 / 2136
Hydroxyl- Säure- Viekoöi- Ä'quivalent-Hydroxyl Acid Viekoöi Equivalent
wert wert tat bei gewichtworth worth doing by weight
(mg.KOH/g) (ogoKOH/g) 250C(mg.KOH / g) (ogoKOH / g) 25 0 C
(Poise)(Poise)
Aus dem Polyäther (3) wird unter Verwendung der folgenden Komponenten ein Schaumstoff hergestellt:The polyether (3) becomes using the following Components made of a foam:
Polyether (3) 100Polyether (3) 100
Trichlorfluormethan 40Trichlorofluoromethane 40
Wasser 2Water 2
Zinn(Il)-octoat . 0,5Tin (II) octoate. 0.5
Siloxan/Oxyalkylen-Mischpolymer 0,5Siloxane / oxyalkylene copolymer 0.5
rohes Diphenylmethandiisocyanatcrude diphenylmethane diisocyanate
(wie in Beispiel 1) 152(as in example 1) 152
Das Produkt ist ein feiner gleichmäßig texturierter Hartschaumstoff, der nicht spröde ist und eine Dichte von 0,029 g/cnr aufweistο "The product is a fine, evenly textured rigid foam that is not brittle and has a density of 0.029 g / cnr o "
Dis &3g€ßde Tabelle erläutert die verlängerte Miech/Gieß-Zeit, die sich aus der Verwendung der erfindungsgemäßen Polyether ergibt« Der betreffende Ansatz besteht aus:The table explains the extended Miech / pouring time, resulting from the use of the polyethers of the invention results in «The relevant approach consists of:
-16--16-
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PolyetherPolyether
oxypropyliertes Triäthanolamin (Molekulargewicht 166)oxypropylated triethanolamine (molecular weight 166)
Äthylenoxyd/Propylenoxyd Blockmischpolymer (welches unter dem Warenzeichen "Pluronic" L61 im Handel erhältlich ist)Ethylene oxide / propylene oxide block copolymer (which under the trademark "Pluronic" L61 im Is commercially available)
Dimethylcyclohexylamin Siloxan/Oxyalkylen-Mis chpolymer Trichlorfluormethaii Tris(ß-chloräthyl)phosphat rohes Diphenyldiisocyanat (wie in Beispiel 1)Dimethylcyclohexylamine siloxane / oxyalkylene mixture polymer Trichlorfluormethaii Tris (ß-chloroethyl) phosphate crude diphenyl diisocyanate (as in example 1)
Teile 15 TeileParts 15 parts
4 Teile 2 Teile4 parts 2 parts
2 Teile 55 Teile 30 Teile2 parts 55 parts 30 parts
Teile (105 NCO-Index)Parts (105 NCO index)
Als Vergleichssubstanz wurde ein Polyäther verwendet, der durch Oxypropylierung eines 2:1rGemischs aus Triäthanolamin und Tolylendiamin auf einen Hydroxylwert von 500 mg KOH/g hergestellt worden war und bei welchem aufgrund der höheren Reaktionsfähigkeit dieses Polyäthers das Dimethyleyclohexylamin weggelassen wurde.As a comparison substance, a polyether was used which by oxypropylation of a 2: 1 mixture of triethanolamine and tolylenediamine to a hydroxyl value of 500 mg KOH / g had been produced and at which due to the higher reactivity of this polyether dimethyleyclohexylamine has been omitted.
gleichVer
same
spiel
1 Kr. 2at
game
1 kr. 2
spiel
1 Nr. 3 at
game
1 No. 3
spiel
2 Nr. 1at
game
2 No. 1
spiel
2 Nr.2at
game
2 number 2
spiel
2 Nr. 3at
game
2 No. 3
Sekunden1) Mixing / pouring time
Seconds
Sekunden2) rise time
Seconds
frei zu werden
Sekunden3) time to glue
to become free
Seconds
1) Vom Zusatz des Isocyanate zum Beginn des Stelgens,1) From the addition of the isocyanate at the beginning of the stalk,
2) Vom Beginn des Steigens bis zum Ende des Steigens.2) From the beginning of the climb to the end of the climb.
3) Vom Beginn des Steigens bis zur Klebfreiheit des Schaum-3) From the beginning of the ascent to the non-stickiness of the foam
Bt0ff3· 109888/2136 Bt0ff3 109888/2136
Claims (1)
flüssigen Alkohol umsetzt.ο process for producing a polyether polyol, characterized in that an alkylene oxide with a mixture of at least two active Wassarstoffatome in the molecule having primary or secondary amine and a simple polyhydric, at 120 0 C
converts liquid alcohol.
mindestens eine Aminogruppe unmittelbar an einen aromatischen Kern gebunden ist«,3 «, method according to claim 1 or 2, characterized in that the amine used is a compound in which
at least one amino group is directly bound to an aromatic nucleus «,
verwendet wird.5. The method according to claim 4 »characterized in that the amine is a mixture of 2,4- and 2,6-tolylenediamine
is used.
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- 1967-02-28 DE DE19671593905 patent/DE1593905A1/en active Pending
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