DE1645597A1 - Verfahren zur Herstellung eines elastomeren Polyurethanabdichtungsmittels - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines elastomeren PolyurethanabdichtungsmittelsInfo
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Description
The Upjohn Company
TLalamazoo, Mich. V.St.A.
TLalamazoo, Mich. V.St.A.
I UOV.WSB
Verfahren ?,ur Herstellung; eines elastomeren Polyurethanabdichtungsmittels
Die Erfindung betrifft die Herstellung neuartiger elastomerer Polyurethane,
die sich insoesondere- als Abdichtungsmittel eignen.
Abdichtungsmittel auf Polyurethanbasis stellen Neuentwicklungen auf (
dein Gebiet der .Abdichtungstechnik dar. Hierfür brauchbare elastomere
Polyurethane sind durch eine Durometerhärte von etwa 35 bis etwa
(gemäßs ASTM-D I706-6I Durometer Typ/A-Test) im ausgehärteten Zustand,
durch hohe Reissfestigkeit, durch ihr Haftvermögen an Unterlagen aus Glas,
Zement, ''lUTiiniu.n, Stahl, Eisen und anderen Metallen und durch ihre
Korrosionsbeständigkeit gegen Atmosphärilien, Säuren oder Laugen und
Bodenmikroorganismen gekennzeichnet.
Abdichtungsmittel .auf der Basis elastomerer Polyurethane sind vielseitig
brauchbar und eignen sich beispielsweise als Glaskitt, in der Autornobilindustrie, als Abdichtung für nichttragende Wände in
der Bauindustrie und als Fugendichtung für Betonstrassen, Brücken,
Rollbahnen, Därme , fjrossbehälter , Schwimmbeckenrund dergl. In
spezieller, später erörterter Anwendungsform dienen elastomere .PoIyurethanabdicbtungsinittel
als Deckschicht für Verkehrs mass ig stark
beanspruchte Flächen, wie Böden, Wände usw.
Solche Polyurethanabdichtungsmittel stellt man für gewöhnlich in der
Weise her, dass man ein Polyol, und zwar ixn allgemeinen ein Polyäther-
BAD
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■ -'■ - 2 -
polyol, in Gegenwart eines Katalysator etwa in Form der einen oder
anderen Zinnverbindung, mit einem Polyisocyanat umsetzt. .
Dabei gibt man dem Ausgangs gemisch für gewöhnlich noch ein Füllmittel,
wie fluss, Mineral pulver, wie Ton oder dergl., Harze oder synthetische
Polymere, wie Polyvinylchlorid, zu, da sie erfahrungsgemäss dem
fertigen Dichtungsgemisch verbesserte physikalische Eigenschaften insbesondere bezüglich Härte sowie Zug- und Reissfestigkeit erteilen.
Weiterhin kann man gegebenenfalls auch noch andere Zusätze, wie Pigmente, Alterungsschutzmittel und dergl., eingeben. Über bekannte
Herstellungsverfahren berichten beispielsweise Heiss, in Rubber Age,
88, 89, I90O, Damusis und Mitarbeiter in Industrial and Engineering
Chemistry, Product Research and Development 1, Nr. 4, 269 - 274, 1962,
und die amerikanische Patentschrift 3 201 I36.
Als Ausgangsisocyanat benutzte man bisher im allgemeinen Toluoldiisocyanat,
dessen gewöhnlichste Handelsform ein 80:20-Gemisch aus dem 2,4- und dem 2,6-Isomer darstellt, oder ein. Prepolymer mit
endständigen Tsocyanatgruppen, das beim Umsetzen eines Überschusses
dieses Isocyanate mit einem Glykol oder Triol, wie Trimethylolpropan,
entsteht.
Srfindungsgemäss wurde nun festgestellt, dass man die den bisher
beschriebenen Abdichtungsüiitteln gegenüber qualitativ aierklich überlegenen
Polyurethariabdichtungs.nittel erhält, wenn man als Isocyariat-Ausgangstnaterial
ein PoJyinethy.len-polyphenylisocyanatgeniisch spezieller
Zusammensetzung, nämlich ein solches verwendet^ das zu etwa
65 bis etwa 75 Gew.-^ aus Methylenbis(phenylisocyanaten) und im
übrigen aus Polymethylen-polyphenylisocyanaten mit über 2 betragender
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T645597
Funktionalität besieht. Sin solches demisch erhält man durch
Pho s genier, mg des entsprechenden-Poly amingeüiisches, das-sich bei
sal-isaurer Kondensation von Anilin mit Formaldehyd bildet und -~,u
etwa ^5 bis 75 "ew.-"' aus Kethylendianilinen und im übrigen aus
rrtri-, T'etra- und höheren Polyaminen besteht.
Die Erfindung besteht daher·· im breitesten Umfang betrachtet aus
verfahren zur Herstellung eines Polyurethanabdichtungsmittels durch
Tl'nset 'en eines Polyisocyanates mit einem Polyol in Gegenwart eines
Katalysator und kennzeichnet sich dadurch, dass man als Polyis.ocyanat
ein nemiseh aus Polyinethylen-polyphenylisocyanaten verwendet, das zu
etwa 5^ bis eti-ra 75 Oew.-ΐ aus Methylenbis(phenylisocyanat) und im
übrigen aus Polyrnethylen-pnlyphenylisocyanaten mit>über 2,0 betragender
Funktionalität besteht.
Diese verstehend definierten polyisocyanate werden in üblicher weise
herr.este.131-·, wobei es -zwecks Schaffung des gewünschten Methylenbis-(phenylisocyanat)-fiehalts
entscheidend auf das Anilin^Formaldehyd-Wn!Verhältnis
bei der Herstellung des danach zu phosgenierenden
polyamingerrisches ankommt. Die untere behaltsgrenze von efcvia 65 erhält
nan nit eine-n Anilin-Formaldehyd-Molverhältnis von etx-ja
4,0 zxx 1 ,75, die obere firen ;e von'etx^ia 75 ^ mit einem solchen von etwa
4,0 ",u 1>4 und Swisohenwerte natürlich durch entsiprechende f-bstimmmg
des IiolVerhältnisses. ..
'für die Reaktlonshedingungen, die bei der Schaffuiig der
erfindungsgenäss benutzten Polyisocyanate aus Anilin und Formaldehyd
angewendet werden können, sind in der kanadischen Patentschrii't
700.0^6 und der amerikanischen Patentsahr-ift P 950 263 offenbari »
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/1Is Brfindungsgemass besonders geeignet erwies sich ein Polyisocyanat
der gekennzeichneten Art mit 70 Gew.-# Methylenbis(phenyl-isooyanat),. "
das von der Anmelder in unter der geschützten Warenbezeichnung" GA RWINATiS"
3fO P an den Handel geliefert wird. . .-
Als Polyolkomponente eignen sich alle bisher für die Herstellung
von elastomeren Polyisocyanat-Abdichtungsmitteln benutzten Verbindungen,
wobei Polyole itiit einer Hydroxyl zahl zwischen etwa 50 und etwa 150
bevorzup-r, werden. Die Polyole können solche auf Polyester- oder aus
preislichen Gründen bevorzugt solche auf Polyäther-Basis sein.
Geeignete Polyole sind beispielsweise natürlich vorkommende pol
wie Ricinusöl, Tallöl oder dergl. ,.Poly ät her z.B. in Form von PoIyoxyalkylenglykolen,
wie sie z.B. durch Addition von Äthylenoxyd oder Prr.pylenoxyd oder deren Gemischen zu V.'asser und Mono- oder
Di-Äthylen- oder -propylenelykolenentstehen, oder in ^ofm von PoIyätherglykolen,
wie sde z.B. durch Umsetzen von Äthylenoxyd oder propylenoxyd
oder deren Gemischen mit ein- odei- iiiehrkernigen Dlhydi'oxybenzol
wie Catechin, Resorcin, Hydrochinon, Orcin, 2,2-Bis(p-hydroxyphenyl)-propan,
Bisfp-hydroxyphenyl)methan, oder der.frl. entstehen, oder in
Form der rTmsetzungsprodukte von Äthylenoxyd "der" Propylenöxyd .oder
deren Genische mit aliphatischen Polyolen, wie Glycerin, Sorbit, ;
Triinethylolpropan, 1,2,6-Hexantriol, Pentaerythrit, Sucrose, den
Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl- und 2-Äthylhexylglucosiden, Xylosid,
pructosid, Glucosid, Rhamnosid oder in Form der ijinsetzungsprodukte
von Äthylenoxyd oder Propylenöxyef oder deren Gemische mit ali'iyklischen
Poljrolen, wie Tetramethylolcyclohexanol, fernerhin Polyole mit heterocyclischen!
Kern, wie 3,3,5^TrIa(hydrpxymethyl)-S-methyl-^-hydroxytetrahydropyran,
oder aromatischem Kern, wie -2,?-Bis (hydt'ophenyl)äthanol,
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Pyrogallol,· '
'og lucin, Tr is (hydroxyphenyl) alkane, ·ζ, B, 1*1,3-Tris(hydroxyphenyl)
äthane, 1,1,5-TrISfhydroxyphenyl)propane und dergl., Tetrakis(hydroxyphenyl
)alkane, %. B, 1,1,5-,3^Tet rakis (hydroxy-3-methy!phenyl)propane,
1,1,4, Ί-ver rakis fhydroxyphenyl}but-ane" und dergl.,
Als erfindungsgeuiäss besonders gut ausnutzbar erwies sich ein
Polyolgemisoh in Form eines Polyoladduktes, das man durch unter
Hydroxyalkylierungsbedingungen erfolgendes Zusammengeben von 2 bis
20 Moläquivalenten Kthylenoxyd, Propylenoxyd oder 1,2-Butylenoxyd
oder "deren Gerftischeninlt einem Atninäquivalent eines aromatischen Amins,.
^,B. Anilin, oder eines PoIyamingemisches erhält, .welches zu 35 bis
90. ^' aus Methylendianil inen und im übrigen aus Tr i- und höheren
Polya.Tiinen besteht und durch saure Kondensation von Anilin mit Formaldehyd
gewonnen wird. Derartige Polyole werden von der Anmelderin
unter deύ geschützten Warennamen "Carwinol" ϊη den Handel gebracht.
Zu den erfindungsgemäss angewandten Polyesterpolyolen gehören bei-'
sole 1 sv/eise solche aus Di carbonsäuren und mehr- oder vorzugsweise
zweiwertigen Alkoholen. I;ie se Dicarbonsäuren besitzen ausser ihren
Carboxy?^;runpen keine weiteren funktionellen Gruppen rnit aktivem
WasfjerTjtoi'fato π und sind vorzu^fjweise gesättigter Art* Hierzu gehören
u,a, Phthal-, Terephthal-, Isophthal-, Bernstein-, Glutar-, Adipinfc
Plrnelinsäure und deren Anhydride, Die Polyolkomponente ist, wie
te or-wähnt, vorzugsvieise zv/eivjertig und kann z.B, aus Äthylenglykol,
Diäth;/longlykoI, 1,2-Propylenglykol, 1,4-Butandiol oder Cyclohexandiol
bestehen. Diese Diole oder DioIgemische können nebenbei
ru/oh eVv/ar;, d.h. weniger als etwa 10 Gew.-J^ eines Trlolü, wie Trimethylo]
äthan, Ί ;-L:if-th;/lolpt'opan odor· flexantr-iol, enthalten,.
: BAD OmOiHJfc.
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Gewünschtenfalls kann .nan auch mit Gemischen aus swel oder mehreren
solcher Polyether- und Polyesterpolyolen arbeiten. Polyurethanabdichtungsniittel
mit besonders brauchbaren Eigenschaften erhalt man erfahrungsgemäßs durch erfindungsgemässes Aufarbeiten eines Gemisches,
das aus mindestens einem Polyoxyalkylenglykol und mindestens einem
Addukt eines Alkylenoxyds und eines aromatischen Amins, wie Anilin,
oder eines vorstehend beschriebenen, durch saure .Anilin-Formaldehyd-Kondensation
gewonnenen Polyamingemisches besteht. Sin besonders
bevorzugtes Polyolgemisch besteht aus einem Gemisch aus mindestens
einem Polyoxy alley lenglykol und N,N-Di (2-hydroxyphenyl) anil in oder
dein Addukt aus 3»5 Mol Propylenoxyd und 1 Aoiinäquivalent Anilin.
Die erfindungsgemässe Herstellung der neuen Polyurethanabdichtungsinittel
geschieht in der Weise, dass man Polyisocyanat und Polyol
in üblicher Weise in Gegenwart eines Katalysators zusammenbringt,
der vorzugsweise einerseits mit den Reaktionsteilnehnern raischbar ist
und andererseits die Polyisocyanatumsetzung mit dem Polyol stärker
als eine solche mit etwa unbe absieht igte rwe ige ins Re alct ions medium
geratenem oder aus feuchter Uuiluffc aufgenoinmenem Wasser katalysiert..
"Vorzugsweise beeinflusst der Katalysator die Urnsetvsungsgeschwindigkeit
zwischen Polyisooyanat und Polyol derart, dass das Produkt nach .dem
Zusammenbi'ingen der Komponenten etwa 1 bis 15 Minuten lang manuell
oder maschinell bearbeitbar bleint. ' "
Diesen Anforderungen entsprechen beispielsweise Katalysatoren, wie
Organozinnverbindungen vorzugsweise aus vierwertigen» Zinn ein-,
achliessl!cn der Organo-',innoxyde , -hydroxyde, -carboxylate und
-alkoholate, darunter insbesondere Dibutylainndiaeetafc;» pibutyl':'.inndi-2-rithylhexanoat,
Dibutyl-Unnoxyd, Dibutyl^innsulf'Id,
0 0 3 8 3 1 / 18 4 7 W>. omL
äthylhexanoat, Triphenylzinnhydroxyd, Bis(tributylzinn)oxyd, Dibutylzinndilauraut,
Tributylzinnacetat und dergl., fernerhin Metallsalze organ!- ■
scher Carbonsäuren, insbesondere Blei-, Wismut-, Q.ue cks über-, Antimon-
und Zinnsalze von Fettsäuren , darunter insbesondere Zinn(.Il)-äthyl-
(auah als Zinnoctoat bezeichnet)
hexanoatf, BIeinaphthenat, Bleiäthylhexanoat, Bleilinoresinat, Blei-
hexanoatf, BIeinaphthenat, Bleiäthylhexanoat, Bleilinoresinat, Blei-
ricinoleat, Queeksilbernaphthenat, Antimonnaphthenat, Zinn(II)decanoat,
Z inn (IT) und e c ano at, Zinn(I])octadecanoat und dergleichen. Bevorzugt
\ierden fettsaure Zinn(II)salze und ganz besonders Zinn(II)-2-äthylhexanoat<
Gewünschtenfalls kann man diesen vorerwähnten, ine tall is ehe η Katalysatoren '
auch etwas tertiäres ffmin, wie z.B. Triethylamin, Triisobutylamin,
N,N,Nf ,N'-Tetrarnethyläthylendiaaiin, N,N,N' ,N1 -Tetrarnethyl-l^-propandiarnin,
Ν,Ν,Ν1 ,N1-Tetramethyl-lj^-butandiamin, N^-Dimethylcyclohexylamin,
Triäthylendiamin, 1,2,4-Triinethylpiperazin zusetzen. Allein als
Katalysator angewandt geben diese Tertiärahiine im allgemeinen unbefriedigende
Ergebnisse, da sie einerseits überlange Aushärtungszeiten
verursachen und andererseits das fertige Abdichtungsmittel dadurch
blasig machen, dass sie bevorzugt die Isocyanat-Wasser-Umsetzung fördern»'
Wendet.man sie aber zusammen mit den vorstehend erwähnten Metallkatalysatoren
an, dann sind sie von diesen Nachteilen frei..
Den Katalysator wendet man vorteilhafterweise in einer. Menge- von auf
angewandtes Polyisocyanat bezogen - etwa 0,5 bis etwa 15 und vorzugsweise
etwa 3 bis 6 Gew.-^ an. Das Mengenverhältnis zwischen dem
Polyisocyanat und dem Polyol oder Polyolgemisch andererseits stellt man
so ein, dass das Gesamtverhältnis von NGO- zu QH-Gruppen zwischen
etwa 1,0 zu 1,0 und 1,5 zu.1,0 und vorzugsweise zwischen etwa 1,05 zu 1,0
und etwa 1,2 zu 1,0 liegt·
Das Zusanimenmisehen der "fiß^-feÄf^fcattdtjeile erfolgt in irgenv;ie pao
Weise unmittelbar vor- Gebrauch des Abdicütungsmittels. Bei Kleinansätzen
bringt man das Gemisch von Hand in einem Gefass zusammen
und "vergiesst es dann in einer geeigneten Form oder trägt es -nittels
Kelle oder Spatel direkt auf die abzudichtende Stelle auf. Bei Grossbetrieb verwendet .nan mechanische Mischer und .Ste;n-nkanonen oder
sonstige, übliche Druckluftgerate.
Das Aushärten der so hergestellten, elastomeren Abdichtungen erfolgt
im allgemeinen bei Raumtemperatur. Bei direktem Aufbringen des
Abdichtungsmittel auf Stossfugeri und dergl. an freier Luft ist
ein Erhitzen des Elastomers zwecks beschleunigter Aushärtung "»eistunbequem
oder sogar unmöglich. Bei der Gussformverarbeitung -_;u
Dichtungsscheiben, Belagplatten usw. andererseits kann .nan das
Elastomer gewünschtenfalls beim Aushärten auf,etwa 6o° bis etwa 1OOQC,
d.h. auf die übliche Polyuretbanelastomenaushärtungstenperatur erhitzen.
Den erfindungsgemäss hergestellten '"bdichtungsmitteln kann aian, ohne
dass es an sich erforderlich ist, in vielen Fällen irgendeinen branchenbekannten Füllstoff zumischen, der vorzugsweise feinpulvrig
ist, also Korngrössen unter 100 und vorteilhafterweise unter 50 μ-aufweistj
sich den übrigen Ansatzbestandteilen gegenüber chemisch neutral verhält und gegen Säuren, Laugen, Atmosphärilien^ Bodenmikroorganismen
und. dergl. beständig ist. Hierzu gehören beispielsweise
unter anderem die verschiedenen Russorten in Form von Kanal- oder
Kaminruss oder .dergl., Polystyrol, Polyvinylchlorid:, Gips, die Kaoline,
• einschiieeslieh
natürliche Kieselerden, Asbest und vorzugsweise die Naturtonevder
verschiedenen Harttone und unter ihnen vor allem die voll- oder teilgebrannten
Sorten. - ."-.
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Man kann den Füllstoff entweder beim Zusainmenmischen""aller Ansatzbestandteile oder verzugsweise durch Vorhereingabe in die Polyolkoriiponerite
in das Abdichtungsmittel einbringen. Die Z us at ζ menge hangt
dabei Jeweils davon ab, welche Eigenschaften das fertige Abdlchtungs-.fiittel
besitzen soll, und liegt" zwischen'etwa 30 und etwa 50 % des
Endprodukt^gewichts, wobei die obere Grenze praktisch von der manuellen
oder maschineIlen Verarbeitbarkeit des entstehenden Gesamtansatzes
abhängt., ■ ■ '·. · ■"".-■.."■
■.-■■■ - ;■■;■ ' : ; · Ά
Mit Füllstoffgehalten innerhalb obigen Bereichs erzielt man eine
erhöhte tragfähigkeit des fertigen Elastomers' ohne Beeinträchtigung
seiner Zugfestigkeit und sonstigen'Eigenschaften; während darüber
hinausgehende Füllswoff-iiengen die Zugfestigkeit herabzusetzen-pflegen
und sich daner nicht für Anwendungsfälle-eignen, bei denen es auf gute
Zugfestigkeit anko.ii.it, " . . ."..-.■ ". :
ΐ>".ν bevorzugte Füllstoffgehalt liegt zwischen etwa 35 und etwa 45 %,
auf xindprodaktgewloht 'bezogen,: '■ ■ " ' . . '
Den neuen Abdichtungsialttöln kann nan ausser den Füllstoffen gegebenenfalls auch noch andere Zusätze Λ : wiebeispi0i:sweise pigmente' etwa in
Form von Titanoxyd, Farbstoffe hauptsächlich aus dekorativen Gründen*
P Iterungf5r;chut-/,fnittei , wie 2i6«-Di-tert.b'utyl-4-.methy!phenol, 4,4' ^-Thiobii
(6-tert,but7/l-o-oresol). und dergi, zusetzen.
Die erfindungsgemäs.':; hergestellten, elastomereh PolyurethanaMichtungszeichnen
sich durch ihre Besfcändigkeit. gegen Kalt fluss (d.h.
bei statischer Belastung!* gleichförmige Nach-
00963
-,■■■..■"·--'. - 10 -
-.giebigke.it und Biegsamkeit innerhalb eines breiten Tetnperaturbefeieirs-,
geringe D auerver formung und Beständigkeit gegen zahlreich verschiedene
Lösungsmittel, Säuren und Laugen aus. Infolgedessen eignen sie sich für viele Terwendungsbereiche der früher bekannten Abdichtungs'rflittel
dieses Typs und insbesondere z.B. als Vergussmasse für Müffehrohrstasse
' in Kanal is at ions anl age η und Öl— und Wässer-leitungssystemen^ 1Zu diesem
Zweck kann man sie entweder mittels Formguss zu Dichtungsringen gewünschter
Form vorfertigen oder a;;i ^bdichtungsort seibst„..giessen.'und
aushärten. Die er find ungs geniäss hergestellten Abdichtungsmittel sind
weiterhin insbesondere als Flächenabdeckung^ z.B.'für Fussböden, Ladedecks,
Wände und dergl. geeignet, wo sie Verkehrsrnässig stark beansprucht werden. Auch in diesen Anwendungsfällen kommt eine Voraus"-fertigung
in Form von Fliesen, die mittels geeignetem Klebstoff auf
der zu bedeckenden Fläche befestigt werden oder eine An-Ort^Brbeugung
auf giesstecbnische.-r Wege in Betracht.
Bei1 Verwendung als Stossabdichtung bringt man die neuen Abdichtungs- mittel
nach üblichen Verfahren, also mittels Kelle, Spare!, Spt'it^kanone
oder dergl. , an den zu dichtenden Stoss herahj muss aber in jedem Fall
dafür sorgen, dass die Zeitpanne zwischen dem Zusammenmischen und dem
Auftragen des Ansatzes kurz genug ist, um ein vorzeitiges Gelle pen zu
vermeiden,/ . "~ *r
Die Anlieferung der zum Abdichtungsansatz; erforderlichen Gemisöhanteile
erfolgt im allgemeinen mittels Doppelpaokung, von der die eine das
Polyisoeyanat und die andere ein Gemisch aus folyol4 Katalysator,
/gegebenenfalls}'Füllstoff* nebst sonstigen» eti<a benutzten %τφΜ,ζ&η
enthält. Der Verbraueher hat dann nur die beiden Packungsinhalte von.
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Hand oder maschinell zusammenzumischen und das Pertiggemisch auf
die gewünschte Stelle aufzutragen.
Srsichtlicherweise sollte man Herstellung' und Vermischung der Dichtungs-'
lnassenbestandteile vorzugsweise praktisch unter Wasserausschluss
durchführen, um unerwünschte Nebenreaktionen, wie beispielsweise Kohlendioxydentwicklung ,und dadurch bedingtes Aufschäumen der Masse
infolge Umsetzung ^«iischen Polyisocyanat und Wasser, zu unterbinden.
In den nachstehenden Beispielen ist die Erfindung an Hand von ^ us-'
führungsformen näher erläutert, die zur Zeit als besonders günstig
angesehen werden, aber nicht schutzu..ifangsbegrenzend wirken sollen.
Beispiel 1
Ausgangsbestandteil A
Man vermischt maschinell
Man vermischt maschinell
30 Gewichtstelie (0,059 äquivalente) eines handelsüblichen
Polyoxypropylenderivat von Propylenglykol vom Mol-Gew. 1010
(z.B. die Type P-IOlO der Wyandotte Chemical Company)
10 Gewichtsteile (Ο,ΟΟββ Äquivalente) handelsübliches PoIypropylenglyköl
vom mittleren Mol-Gewicht 3025 (z.B. die
Type PPG-3025 der Union Carbide)
10 ,Gewichtsteile (0,099 Äquivalente) eines handelsüblichen
Polyoxypropylenderivats des Glycerins vom mittleren Mol- *
gewicht 3030 (z.B. die Type G 3030 der Wyandotte Chemical
Company)
0,A Geviichtsteile Zinn(II)-2-äthylhexanoat (sog, Zinnoctoat)
. 45 Gerichtsteile eines handelsüblichen, kalzinierten Aluminiumsilikat-Tons
(z.B. Glomax-PVR der Georgia Kaolin Company).
009031/1847 BAD
it ein Polyiflethylen-polyphenylisocyanat-Geraisch aus etwa 70 Gewichtsteilen Metliylenbis(phenylisocyariat) und i.n übrigen aus tri-, te.tr.a-
und polyfunktionellen Isocyanaten, das durch Phosgenieren eines
Polyaininge.nisches entstand, welches seinerseits durch Kondensation
von Anilin mit Formaldehyd im Mol-Verhältnis 4,0 zu 1,6 in Gegenwart
von etwa 2,3 äquivalenten Salzsäure hergestellt ?iurde. Dieses Polyisocyanat
besitzt das 'Äquivalentgewicht I30, die Viskosität 50 cP bei
250C, die mittlere Funktionalität 2,2 und das spezifische Gewicht
1,20 bei 20°C :
filastomerprodukt
95j4 Gexvicht steile von Bestandteil A und 11,5 Gewichtsteile von
Bestandteil B werden sorgfältig gemischt, und das Gemisch wird in eine I5 x. I5 χ 0,3 cm grosse Form eingegossen, wo es sich i.n Laufe
von etwa 4 Minuten nach erfolgtem Vermischen zu einem gu-n ni art igen
l'aterial verfestigt, dss J6 Stunden lang bei etwa 25°C ausgehärtet
wird. Das ausgehärtete lilastooer besitzt, folgende Eigenschaften :
.°höre A-Härte fgemäss ASTM-D6"(6-5';>T) r(6
Zugfestigkeit (geinäss A8TM-D412--62T) in kg/cn2 5?,;
Druckfestigkeit (ge.-näss MSTM-D575-46) in kg/cn2
bei 10 \- Durchbiegung 12, r
ti | 2 C '' |
ti | 30 :;' |
Il | 40 - |
11 | 50 4. |
Il | oO ·:'» |
IIP,4
üs 1st gut brauchbar als ah Ort vergossene oder vorgefertigte Abdichtung
für Muffenroht'stöKse sowie als 'fiussuiasee für· Dodenfllesen.
0 098 3 1/1847
- Beispiel 2. " . - -
!.-,3 ^t and teil A -
Ma η ver'iiisoh1-- nasohinell - ■
3?,P Gewiehtsteile '0,037-Äquivalente) eines handelsüblichen
Pplyoxypropylende.rivats- des Propylengiykols vom
a In ti ere a Iv:; J-Ge wicht ?0l0 (-6.B. die Type p 2010
de ν Wyandrcte ^ne ,iioal Oo ipany)
11," Getjichtsteile (0/075 Äquivalente) eines Adduktes aus
i v''iulvalent Anilin 'und 3i5 .Äquivalenten p'r-opylenoxj/d
i.''jS Gewiohtsteile. eines handelsüblichen kalzinier'ten
filu-niniumsilikat-Tons. (z.B. Type. Glo.iiax.-PVR der
Georgia Kaolin Co.npany)
0,5 Gfcvjichtsteile Zinn(.II)-P-äthylh&xanoat.
3 .-:·.-.
ist der-ßiil.e wie Ια 3^iiiTD-iel 1.- ■' . - . ■
.... 1 Uo tojie r-p rrA q^r. .......
IjI'j -Gftoa-nt- fen;-;--- von- ~>:~ϊ £>t and toil A und l-l-,5. Ge. wichte te He- von Bestandteil "i //erdori a-e.iia«;·. Belapiel 1-zu einer Plätte vör'gossen, die
iViriitoii iori^'.j^l V· »''c -aus^ehär-tet. wird und dann folgende üigen-,'jül:art-;'i
υ--;; It -t; --""""--■""." " ."-■-.-,.■
.r:i-.rjr-ft /·■-Härte (gfeiiäfib ^JTN-D'S76-5.;:J'T'j ; . 76
ZupjfeG-.iw.keit (ge aäss AoTM-D412-62T) in kg/onf -.'5,4
',uddennutui; In / f " ■ » " " ) . 230
'Air-r-fcis^f'jötigkfelt (gemäßö A3TW-D624-5^)in kg/ibll 80,2
Druckfestigkeit (ge=nüss ASTM-D575-46) in kg/d/
bei IQ / Durchbiegung 10,9
nleiberide Verforüiung (ge.näss ASTM-D3'95-6l::- -·■" "
' 'Methode- f3}'· in :'f, ' ■' ' / . ■' ' 3-5
η η on η ι /1 ο α
Beispiel "$ ■-...". ,=...-"■
flusgiangsbestandteil A
Man vermischt maschinell
Man vermischt maschinell
37,2 Gewichtsteile (0,05? Äquivalente) eines handelsüblichen
Polyoxypropylenderivats von Propylenglykol von HoI-■
Gewicht 2010 (z.ß. die Type P-2010 der Wyandotte ■ Che.nica
.- -.. Company) . - -.
7,88- Gewichtsteile (0,0?5 "Äquivalente ) N-N-Di(2-hydroxyfe
. oropyl)anilin
37,2 Gewichts teile einus handelsüolichen Aiuniniu^isililcat-
Tons(%.B. die Type GIo.nax PVR der· Georgia Kaolin Comp.)
A us gangs he st and te 11 B . ' . ■
ist derselbe-wie in Beispiel 1. . ..
£ 1 as to ge r ρ rodukt
Die Gesavntmenge von "Bestandteil: A und 1^,5 Gewicht stelle von Bestandteil
B werden g;emäss Beispiel 1 ^u einer .Platte vergossen^die 30
Minuten lang bei 700C ausgehärtet wird und dann nach den vorstehend
angegebenen i^essmethoden. folgende: Jügens.chafte.n besitzt :
Shore Λ-Härte . ....._ _,.._ _ - i: 78 - ,8o
■ . Zugfestigkeit in kg/cia . 105,5
iind-Dehnung in■ ?'- -. ... -., .. . , .Ι88
Zerre iss festigkeit In kg/Zoll '■ " , ■ i -. -άί.-:,^ . · - -■ τ
Dr-uckfestigkeit In f
bei 10 i> Durchbiegung '""'■"" I3,7>>
$
blei bande. Verformung in # 7,7""' '
Beispiel 4
Man veriiiisoht ganz schnell, d.h. innerhalb von 60. Sekunden 40 Gewichtsteile (ο,θ4. Äquivalente) des in Beispiel 2
Man veriiiisoht ganz schnell, d.h. innerhalb von 60. Sekunden 40 Gewichtsteile (ο,θ4. Äquivalente) des in Beispiel 2
benutzten Polyoxypropylenoxydderivats von Propylenglykol
vom Mol-Gewicht 2010 . .
83^/1847
13j5 Geeichtstelie (0,0093 Äquivalente) des in Beispiel 1
benutzten Polypropylenglykols
1 . Gewichtsteil handelsübliches flüssiges Bleioctoat-Sikkativ
(z.B. die Type Octasol-Lead mit 24 Gew.-%. Bleioctoat der
Fir-aa Harshaw Chemical Comp.)
und zuletzt ^
6,3 Geviiehtsteile des in Beispiel 1 benutzten Ausgangs-
bestandteils B,
und verarbeitet; das Gemisch gemäss Beispiel 5 zu einer ausgehärteten y
Platte,die nach den vorstehend angegebenen ivessmethoden folgende
Eigenschaften besitzt :
Shore A-Härfce 57
Zugfestigkeit in kg/cm'' 38,0
End-Dehnung in ?'*._■ 220
Zerreiß.«= festigkeit in kg/Zoll . .41,7
Druckfestigkeit in kg/cm bei 10 '* Dehnung 6,68
Beispiel 5 .
Als Bodenfliesen-Material verden folgende zwei Ansätze hergestellt,
wobei die Anteil sengen in Gewichtsteilen ausgedrückt sind :
D-5R D-6
handelsübliches Polyoxypropylenderivat von
Propylenglykol vom Kol-Gew. ?010 (P 2010)
ßddukt aus 1 Äquivalent Anilin und 3,5 Äquivalenten Propylenoxyd .
N ,N-Di (2-hydroyyprOpyl) anilin
nandelsüblieher .Alu.itiniumsilikat-Ton (Glymax PVR)
handelsüblicher- Zinn(II)pctoat-Katal7/sator
(Type T-9 der Metal and Thermit-Corp.)
werden mechanisch verjnengt und anschließsend unter
starkem Rühren *ηϊ%
37,1 | 37,5 |
11,3 | — |
7,8 | |
37,1 | 40-, 0 |
0,037 | 0,075 |
8A0
009831/1847 ' ' J-
vertuscht. Das jeweilige Gesa.-ntge.nisch wird "in 15 χ 15 χ 0,3 cm
grosse Schalen vergossen und darin 76 Stunden lang bei etwa 25:'C ausgehärtet.
Die fertigen Fliesehproberi besitzen nach den vorstehend
angegebenen Messmethoden folgende Eigenschaften :
D-5R D-6
Shore A-Härte
Zugfestigkeit in kg/cm"" find-Dehnung in 1Z
Zerreissfestigkeit in kg/Z nil
biegung
.Druckfestigkeit in kg/cm" bei 10 %. Durch-
76 | 78 | 5 | 8 |
95,'+ | 105, | ||
230 | 188 | 6 | |
8ü,3 | 87, | 1 | |
10,·. | 1*. | ||
3 - 5 | |||
bleibende Verformung in %
Um die Langzeit-Beständigkeit gegen verschiedene Chemikalien und organische Lösungsmittel festzustellen, wurden aus den Fliesenpt-oben Rundscheiben ausgeschnitten, auf Gewicht verwogen, mittels Pianometer auf Oberflächengr-össe sowie .mittels Mi kro meters erlaube auf"■ mittlere Dicke vermessen und dann eine Woche lang bei etwa 2'5°C in den in nachstehender Tabelle I aufgeführten Lösungsmitteln be zw. Chemikalien aufbewährt. Nach Ablauf dieser Tauchzeit wurden die Proben herausgenommen, mittels Filtrierpapier von überschussiger Flüssigkeit befreit und erneut auf Gewicht und Volumen ausgemessen. Die jeweilige prozentuale Zunahme ist ebenfalls in Tabelle I aufgeführt.
Um die Langzeit-Beständigkeit gegen verschiedene Chemikalien und organische Lösungsmittel festzustellen, wurden aus den Fliesenpt-oben Rundscheiben ausgeschnitten, auf Gewicht verwogen, mittels Pianometer auf Oberflächengr-össe sowie .mittels Mi kro meters erlaube auf"■ mittlere Dicke vermessen und dann eine Woche lang bei etwa 2'5°C in den in nachstehender Tabelle I aufgeführten Lösungsmitteln be zw. Chemikalien aufbewährt. Nach Ablauf dieser Tauchzeit wurden die Proben herausgenommen, mittels Filtrierpapier von überschussiger Flüssigkeit befreit und erneut auf Gewicht und Volumen ausgemessen. Die jeweilige prozentuale Zunahme ist ebenfalls in Tabelle I aufgeführt.
I-esswerten ist die beachtenswerte Beständigkeit der beiden
.Fliesenmaterialansät^e D-5R und D-6 gegen zahlreich verschiedene
ns w. ,
Lösungsmittel/eindeutig erkennbar.
Die feuchten Proben wurden an freier Luft aufbewahrt, bis alles aufgenommene Lösungsmittel verdunstet war, und geigten im iviederauügetroclcneten
Zustand weder Risse noch sonstige Zerstorungsmerkmale,
00983 1/1847 - 1T -.
Tabelle J
$uale Änderung im
Lösungsmittel | Volumen | + 71.7 | Gewicht | .Volumen | Gewicht | D-6 | 4-28.9 |
D-5R | + 92.0 | 4- 41.0 ^ | |||||
Aceton | + 77.0 | + 35.8 . | + 46.0 | + 5I.3 | |||
Methylethylketon | 4- 91.8 | H- 45.O ■ | + 75.5 | 4- 42.0 | |||
i-'ie thylenchlo rid | 4- 73.Ό | + -63.9 | + 75-3 | 4- 36.4 | |||
jSthylacetat | + 8.5- | + 50.0 | 4- 80.2 | 0.0 | |||
n-Butanol | H- 10.4 | + 37.6 | 4- 69.1 | + 3.9 | |||
Vakuu apuinpen-ö'l | 4- 2.3 | 0.0 | -+ 3.7 | + 2.5 | |||
lo'J# i'al^säure | 4- 8.0 | + 4.4 | 4- 12.Ο | + 1.0 | |||
10 5^1ge Natronlauge | + 43.3 | + 0.5 | 4- 4.8 | + 1.9.7- | |||
siedendes Öl | 4- 0.5 | + 9.9 | |||||
normales Benzin | 4- 2?. 5 | 4- 39.2 |
Claims (3)
1) . Verfahren zur Herstellung eines elastoineren Polyurethan-
abdichtungsmittels durch Umsetzen eines Polyisocyanate mit
einem Polyol mit einer Hydroxylzahl zwischen etwa 50 und etwa 150
in Gegenwart eines Katalysator und gegebenenfalls eines Füllstoffs, dadurch gekenne'^lehnet, dass man als Polyisocyanat ein Gemisch aus.
^ Polytnethylen-polyphenylisocyanaten verwendet, das zu etwa 65 bis
etwa*75 Gew.-^ aus Methylenbis(phenylisocyanat) und im übrigen
aus Polymethylen-polyphenylisQcyanaten mit etwa 2>ö betragender
Funktionalität besteht.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man
als Polyolkomponente ein Addukt aus 2 bis_ 20 Moläquivalenten
Propylenoxyd und 1 Aininäquivalent Anilin verwendet.
3)' Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
man dem Reaktionsgemisch Naturton als Füllstoff zusetzt.
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-
1965
- 1965-12-10 US US513082A patent/US3450653A/en not_active Expired - Lifetime
-
1966
- 1966-10-26 GB GB48074/66A patent/GB1107480A/en not_active Expired
- 1966-11-11 DE DE19661645597 patent/DE1645597A1/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB1107480A (en) | 1968-03-27 |
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