DE1621896A1 - Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Beschichtungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Hers-tellung von Polyurethan-Beschichtungeu Es ist bekannt, die Reaktion zwischen n Polyhydroxylverbindungen und Polyisocyanaten bei der Herstellung von Polyurethanen durch verschiedenartige Aktivatoren, z. B. tertiäre Amine, Schwermetallverbindungen, wie Zinnsalze, zu beschleunigen. Man macht davon auch bei der Herstellung von Beschichtungsmassen aus Polyurethanen im Reaktions-Sprüh- oder Gießverfahren Gebraueh.
• Bei dieser Anwendungstechnik ergeben sich jedoch dann sehr häufig große Schwierigkeiten, wenn das Reaktionsgemisch auf senkrechte oder schräge Unterlagen oder auch über Kopf aufzubringen ist. Da das Reaktionsgemisch nicht ablaufen bzw. abtropfen darf, muß es, um diese Bedingung zu erftillen, so stark aktiviert werden, daß es praktisch bei der Vermischung der Komponenten bereits fest wird. Eine Verarbeitung von Hand kommt daher nichtinfrage, und auch bei Verwendung kontinuierlich arbeitender Geräte, bei denen z. B. die reaktiven Komponenten einzeln von Vorratsbehältern über Zahnradpumpen dosiert und einem relativ kleinen Mjschkopf zugeführt werden, von dem aus die Mischung durch eine Düse, z. B. mit Hilfe von Druckluft, verspritzt oder vergossen wird, ist ein technisch einwandfreies und wirtschaftliches Arbeiten nicht möglich.
• Da der Mischraum innerhalb kürzester Zeit zuwächst und verstopft und sich außerdem an der Austrittsdüse sehr rasch festes Material anhäuft, muß der Mischraum in Zeitabständen von wenigem Minuten immer wieder gereinigt werden. ftberrasohenderweise wurde nun gefunden, daß durch Zugabe von Alkanolaminen zum - Reaktionsgemisch die Aktivatormenge verringert und damit die vorzeitige Verfestigung im Mischraum und an der Austrittsdüse vermieden werden kann, ohne daß die Reaktionsmischung von senkrechten oder schrägen Unterlagen abläuft oder bei Auftragen über Kopf attropft.
• Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Beschichtungen durch Umsetzung von Polyäthern mit mindestens zwei endstandigen Hydroxylgruppen und einem mittleren Molekulargewicht von 200 - 4000 oder Mischungen solcher Polyäther mit Polyisocyanaten in Gegenwart tertiärer Amine als Aktivatoren, das darin besteht, das man die Umsetzung der Polyäther mit den Polyisocyanaten unter Anwendung eines OH s NCO-Verhältnisses von t : 1,5 in Gegenwart von 0,1 - 3 Gew.-% tertiärer Amine als Aktivatoren, ton 0,1 - 5 Gew.-; an Alkanolaminen und von 1 - 10 Gew.-% an mineralischen Trockenmitteln, bezogen auf Polyäther, durchführt.
• Durch die Einwirkung der Alkanolamine geht das dünnflüssige Reaktionsgemisch fast augenblicklich irreversibel in einen sehr hochviskosen, pastösen Zustand über, in dem es nicht mehr fließbar ist. Es verbleibt in diesem Zustand einige Minuten, kann auch mit einem Spachtel noch verstrichen werden und härtet erst allmählich zu einem festen Produkt mit trockener Oberfläche aus. Der Zusatz der erfindungsgemäß zu verwendenden Alkanolamine ermöglicht- es somit, über lange Zeiträume, z. B. mehrere Stunden, störungafrei zu arbeiten und macht so das Reaktions-Sprün- oder Gießverfahren technisch und wirtschaftlich ansendbar.
• Als Alkanolamine kommen aliphatische Mono-oder Di-alkanolamine mit mindestens einer-primären oder sekundären Amine gruppe, wie Äthanolamin, N-Methyläthanolamin, N-(2-Aminoäthyl)-äthanolamin, Propanolamin oder 2-Amino-2-methylpropanol-(1) in Frage. Die Alkanolamine werden in einer Menge von 0,1 - 5 eff. bezogen auf Polyäther, eingesetzt.
• Als Polyhydroxyverbindungen eignen sich vorzugsweise Polyäther mit mindestens zwei endständigen Hydroxylgruppen und einem mittleren Molekulargewicht von 200 - 4000 wie Polyäthylenglykol, Polypropylenglykol oder Polybutylenglykol oder deren Bischungen. Geeignete Polyisocyanate sind z. B. die isomeren Toluylendiisocyanate oder ihre Gemischte, Hexamethylendiisocyanat, 4,4'- und 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat oder deren Gemische, mit Carbodiimiden modifiziertes Diphenylmethandiisocyanat und das rohe, durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und nachfolgende Phosgenierung gewonnene Diphenylmethandiisocyanat. Als Aktivatoren kommen tertiäre Amine oder deren Gemische wie Hexahydrodimethylanilin, Bis-(dimethylaminoäthyl)-methylamin, Dimethylbenzylamin oder N-Methyl-N'-dimethylaminoäthylpiperazin in Betracht, die in einer Menge von 0,1 - 3 Gew.-%, bezogen auf Polyäther, verwendet werden.
• Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der hydroxylgruppenhaltige Polyäther zunächst mit dem Aktivator und dem Alkanolamin emischt. Dieser Mischung werden zweckmäßig 1 - 10 Gew.-%, bezogen auf Polyäther, eines mineralischen Trockenmittels, z.B, Zeolith, zur Entfernung von Feuchtigkeit, die durch Reaktion mit dem Isocyanat unter C02-Abspaltung zur Blasenbildung führen würde, hinzugefügt. Diese Mischung und ein Polyisocyanat werden dann bei Raumtemperatur über je eine Zahnradpumpe dosiert, durch flexible Rohrleitungen dem Mischraum zugeführt und von dort aus durchdem Mischraum ebenfalls zugeführte Druckluft versprüht. Das Verhältnis der reaktiven Gruppen des Polyolgemisch8 zu den Isocyanatgruppen beträgt 0,95 bis 1,5.
• BeisPiels Zu einer Mischung aus 65 Gewichtsteilen eines Polypropylenglykols vom Molekulargewicht 4000 mit drei endständigen OH-Gruppen und 40 Gewichtsteilen eines Polypropylenglykols mit ebenfalls drei endständigen OH-Gruppen und einer OH-Zahl von 350 - 400 werden ein Gewichtsteil N-Methyl-N'-dimethylaminoäthylpiperazin, ein Gewichtsteil Diäthyläthanolamin und fünf Geichtsteile Zeolith hinzugefugt. Es wird gut durchgemischt.
• Als Polyisocyanat wird das rohe,durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und nachfolgende Phosgenierung gewonnene Diphenylmethandiisocyanat verwendet. Beide Komponenten, das Polyolgemisch und. das Polyisocyanat, werden in einem Mengenverhältnis von 2 : 1 Gewichtsteilen über Zahnradpumpen dosiert, dem Mischraum zugefUhrt und von dort aus mit Hilfe von Druckluft durch eine Düse als Schicht auf eine Unterlage gesprüht. Das Reaktionsgemisch läuft nicht von senkrechten Wänden ab und ist nach etwa 15 - 30 Minuten soweit durchreagiert, daß die Oberfläche der Schicht trocken ist. Die erhaltene Polyurethanschicht hat eine Festigkeit von 60 kp/cm2, eine Bruchdehnung von 45 % und eine Härte von etwa 900 Shore A.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Beschichtungen durch Umsetzung von Polyäthern mit mindestens zwei endständigen Hydroxylgruppen und einem mittleren Molekulargewicht von 200 - 4000 oder Mischungen solcher Polyäther mit Polyisocyanaten in Gegenwart tertiärer Amine als Aktivatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung der Polyäther mit den Polyisocyanaten unter Anwendung eines OH t NCO-Verhältnisses von 1 t 0,95 - 1,5 in Gegenwart von 0,1 - 3 Gew.-tertiärer Amine als Aktivatoren, von 0,1 - 5 Gew.-% an Alkanolaminen und von 1 - 10 Gew.-an mineralischen Trockenmitteln, bezogen auf Polyäther, durchführt.