DE1669912B2 - Verfahren zur herstellung von polyurethanschaumstoffen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von polyurethanschaumstoffenInfo
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Description
Es ist bekannt, bestimmte Mischpolymerisate aus Alkylen oxiden und Polysiloxanen, bei welchen die
Siloxanblöcke und Alkylenoxidblöcke durch SiOC-Bindungen verknüpft sind, als oberflächenaktive
Mittel zur Schaumregulierung bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen zu verwenden. Weiterhin
ist bekannt, daß auch bestimmte lineare Mischpolymerisate aus Alkylenoxiden und Polysiloxanen,
wobei die polymeren Blöcke durch SiC-Bindungen verknüpft sind, als oberflächenaktive Mittel zur
Schaumregulierung bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen eingesetzt werden können. Die
letztgenannten Mischpolymerisate sind den erstgenannten eindeutig überlegen, da sie nicht hydrolysierbar
und daher stabil gegen Zersetzung durch Wasser oder andere Stoffe, die reaktive Hydroxylgruppen enthalten,
sind.
Diese oberflächenaktiven Mittel können daher vor der Schaumbildung unter feuchten Bedingungen oder
in Mischung mit den Polyäthern gelagert werden.
Die bisher bekannten, durch eine Silicium-Kohlenstoff-Bindung verknüpften Polyoxyalkylen-Polysiloxan-Mischpolymerisate
besitzen jedoch den Nachteil, daß die mit ihrer Hilfe nach dem Direktverfahren hergestellten flexiblen Schaumstoffe einen sogenannten
pneumatischen Effekt zeigen. Dies bedeutet, daß der Schaumstoff beim Zusammendrücken und anschließenden
Entlasten nicht sofort in seine ursprüngliche Form zurückkehrt, was sehr nachteilig ist, wenn der
Schaumstoff für Polsterungen verwendet wird. Der pneumatische Effekt kann zwar durch mechanisches
Quetschen der Schaumstoffe, wodurch die geschlossenen Zellen zerrissen werden, ausgeschaltet werden,
das erfordert jedoch eine zusätzliche Maßnahme bei der Herstellung der Polyurethanschaumstoffe, die mit
einer Erhöhung der Kosten verbunden ist.
Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung von neuen Mischpolymerisaten auf Organosiloxangrundlage
als nicht hydrolysierbare oberflächenaktive Mittel und Emulgatoren für die Herstellung von
Polyurethanschaumstoffen, die keinen pneumatischen Effekt verursachen, außerdem sehr gut wasserlöslich
sind und in Mischungen mit Polyglykolen, Aminen und Fluorkohlenwasserstoffen stabil sind, im Rahmen
der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen aus OH-Gruppen aufweisenden Polyestern oder Polyäthern
und organischen Polyisocyanaten in Gegenwart von Schaumregulatoren.
Durch den Einsatz der erfindungsgemäß verwendeten Mittel ist bei der Polyurethanschaumstoffherstellung
eine größere Variationsbreite im Hinblick auf Ausgangsstoffe, Katalysatoren und physikalische
Verfahrensbedingungen möglich.
Erfindungsgemäß werden Polymethanschaumstoffe aus Hydroxylgruppen enthaltenden Polyestern oder
Polyäthern und organischen Polyisocyanaten in Gegenwart von Schaumregulierungsmitteln auf PoIysiloxan-Polyalkylenoxid-Grundlage
mit Si—C-Bindungen, Katalysatoren, Wasser und/oder anderen
Treibmitteln, dadurch hergestellt, daß als Schaumregulierungsmittel Mischpolymerisate der durchschnittlichen
Strukturformeln
(3) (CH3)3Si(OSi(CH3)2)„(OSiCH3G)cOSi(CH3)3
und/oder
(4)
(4)
verwendet werden, worin R Kohlenwasserstoffreste ohne aliphatische Mehrfachbindungen mit 1 bis
10 Kohlenstoffatomen und G Reste der Formel
ίο bedeuten, worin D ein Alkylenrest, R" ein Äthylen-Propylen-
oder Äthylen-Butylen-Mischpolymerisatrest bzw. ein Äthylen-Propylen-Butylen-Mischpolymerisatrest
ist und das Verhältnis der Äthylenreste zu den anderen Alkylrenresten so eingestellt wird, daß
das Verhältnis der Kohlenstoffatome zu den Sauerstoffatomen in den gesamten OR"-Blöcken zwischen
2,3: 1 bis 2,8: 1 liegt, m einen durchschnittlichen
Wert von 25 bis 100 hat, A aus
OCR-
und
— OCOR'-Resten
besteht, worin R' Kohlenwasserstoffreste ohne aliphatische
Mehrfachbindungen bedeutet, die gegebenenfalls durch Äthersauerstoffatome unterbrochen
sein können, und der Rest A außer den Wasserstoffatomen weniger als 11 Atome hat; a 0 oder 1 ist,
η einen Durchschnittswert von 6 bis 420, d einen Durchschnittswert von 1 bis 30, b einen Durchschnittswert
von 3 bis 30 und c einen Durchschnittswert von 5 bis 30 hat und mindestens 13% der Einheiten in den
Mischpolymerisaten, bezogen auf das Gewicht derselben, OSi(CH3)2-Einheiten sind.
Die angeführten Formeln sind als »durchschnittliche Molekülkonfiguration« zu verstehen; d. h., die
Länge der Dimethylsiloxyblöcke und/oder der Oxyalkylenblöcke in den Mischpolymerisaten ist nicht
immer gleich und kann beträchtlich variieren, vorausgesetzt, daß ihr durchschnittlicher Wert innerhalb der
für η und m angegebenen Grenzen bleibt. Außerdem
müssen die Siliciumatome, die mit den Oxyalkylenblöcken verknüpft sind, nicht gleichmäßig entlang
der Hauptkette des Polysiloxans angeordnet sein.
Die genannten Substanzen werden am besten durch Umsetzung der ω-Alkenyläther, vorzugsweise der
Allyläther des gewünschten Polyalkylenglykols mit den entsprechenden, SiH-Gruppen enthaltenden SiI-oxanen,
in bekannter Weise hergestellt.
Die Umsetzung wird vorteilhaft durch Erhitzen eines Gemisches der beiden Komponenten in Gegenwart
eines Platinkatalysators, wie Platin verteilt in einem inerten Trägermaterial oder einer Platinverbindung,
wie Platinchlorwasserstoffsäure, auf Temperaturen von 100 bis 2000C durchgeführt. Die SiI-oxankomponenten
können die vier folgenden Struktüren haben:
(1) RaSifjOSiCCH^UOSiCH^OSitCH^H]^,,
(1) R.Si
und/oder
(2) GiCH^S
und/oder
(CH3)2 (CH3)2
(CH3)
(2) H(CH3)2Si(OSi)„/OSi\ OSiH
(CH3)2
(3) (CH3J3Si(OSi)n
OSi
CH3
CH3
OSi(CH3)-,
(4) RaSi[(OSi(CH3)2)„(OSiCH3G)cOSi(CH3)3]4_i; .ο
Die Komponente mit Struktur (1) wird vorteilhaft durch Mischhydrolyse eines Silans der Formel
mit Dimethyldichlorsilan, Methyldichlorsilan und Dimethylmonochlorsilan
und anschließender Äquilibrierung des Mischhydrolysats mit einem sauren Katalysator,
wie H2SO4, hergestellt. Die Silane werden im
Verhältnis von 1 Mol eines Silans der allgemeinen Formel
η Mol Dimethyldichlorsilan, d Mol Methyldichlorsilan
und mindestens A — a Mol Dimethylmonochlorsilan verwendet. Die Komponente der Struktur (2)
wird am besten durch Mischhydrolyse von Silanen im Verhältnis von η Mol Dimethyldichlorsilan, 2 Mol
Dimethylmonochlorsilan und b Mol Methyldichlorsilan hergestellt. Die Äquilibrierung des Mischhydrolysats
erfolgt mit H2SO4. Die Komponente der
Struktur (3) wird am besten durch Mischhydrolyse von Silanen im Verhältnis von η Mol Dimethyldichlorsilan,
2 Mol Trimethylmonochlorsilan und c Mol Methyldichlorsilan und anschließender Äquilibrierung,
wie vorher beschrieben, hergestellt. Die Komponente der Struktur (4) wird am besten durch Mischhydrolyse
eines Mols eines Silans der allgemeinen Formel
40
mit η Mol Dimethyldichlorsilan, c Mol Methyldichlorsilan
und mindestens 4 — α Mol Trimethylchlorsilan und anschließender Äquilibrierung, wie oben beschrieben,
hergestellt.
Beispiele für Reste R in den erfindungsgemäß verwendbaren Mischpolymerisaten sind: Methyl-,Äthyl-,
Hexyl-, Phenyl-, Toluyl-, Benzyl-, Xylyl-, Methylcyclohexyl-,
Cyclohexyl-, Cyclopentyl-, /f-Phenylpropyl-,
^-Phenyläthyl-, Decyl- oder Isopropylreste.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Mischpolymerisate eingesetzten ω-Alkenylpolyglykole
können Mischpolymerisate aus Äthylenoxid und Propylenoxid oder Mischpolymerisate aus Äthylenoxid
und Butylenoxid oder Mischpolymerisate aus allen drei genannten Alkylenoxiden sein. In
jedem Fall muß das Verhältnis der verschiedenen Alkylenreste so sein, daß das Verhältnis der Kohlenstoffatome
zu den Sauerstoffatomen im Alkylenäther 2,3 : 1 bis 2,8 :1, vorzugsweise 2,45 :1 bis 2,55 : 1 beträgt.
Die anderen Enden des Polyalkylenglykols sollten aus Resten der Gruppe A bestehen.
Die Gruppe A kann definitionsgemäß ein beliebiger Rest der Formeln
— OCR'
Il
— OCOR'
sein, worin R' beliebige Kohlenwasserstoffreste ohne aliphatische Mehrfachverbindungen, wie Methyl-,
Äthyl-, Butyl-, Isopropyl-, Cyclohexyl-, Phenyl-, Toluyl-, Benzyl- oder Xenylreste, oder Kohlenwasserstoffätherreste
(d. h. mit C—O—C-Bindungen), wie
der Rest der Formel
— OCH(CH2OCH3)2
In diesen Resten soll die Gesamtzahl der Kohlenstoff-
und Sauerstoffatomen 10 nicht überschreiten. Dies bedeutet, der Rest A muß insgesamt ausschließlich
der vorhandenen Wasserstoffatome weniger als 11 Atome besitzen.
Wie ersichtlich, können die Polyoxyalkylenblöcke in den erfindungsgemäß verwendbaren Mischpolymerisaten
mit Acyl- oder Carbonestergruppen endblockiert sein. Diese Gruppen werden nach der
Herstellung der Polyalkylenglykolmono-w-alkenyläther
nach üblichen Verfahren addiert. So wird beispielsweise durch Umsetzung eines Monoallyläthers
mit einem Acylhalogenid oder Säureanhydrid ein
Il
— OCR'-Rest
oder mit Chlorameisensäurealkylester ein
Il
— OC OR-Rest
hergestellt.
hergestellt.
Die ω-Alkenylenden der ro-Alkenylpolyglykoläther
können geradkettig oder verzweigt sein und eine beliebige Anzahl von Kohlenstoffatomen enthalten.
Durch Addition dieser Äther an die SiH-Komponente entsteht aus dem Alkenylrest ein Alkylenrest,
der in der obengenannten Formel durch »D« symbolisiert ist. Spezifische Beispiele für D sind Methylen-,
Äthylen-, Propylen-, Isopropylen-, Butylen-, Octylen-, Decylen-, Octadecylen- oder Myricylenreste. Vorzugsweise
enthält D 1 bis 18 Kohlenstoffatome, wobei der Propylenrest, abgeleitet vom Allyläther, am meisten
bevorzugt ist.
Die Mischpolymerisate sind als Schaumregulierungsmittel für beliebige Polyurethanpolymerisate
auf Grundlage der Polyester oder der Polyäther verwendbar.
Bekanntlich werden Polyurethanschaumstoffe durch Umsetzung organischer Isocyanate mit mindestens
zwei Isocyanatgruppen je Molekül mit einem Polyäther oder Polyester mit mindestens zwei Hydroxylgruppen
je Molekül hergestellt. Als Polyester sind die Reaktionsprodukte aliphatischer Di- oder Polyalkohole
mit aliphatischen Dicarbonsäuren oder Hydroxylgruppen enthaltenden Monocarbonsäuren bevorzugt.
Durch Verwendung eines Überschusses an Alkohol können die Hydroxylgruppen an den Kettenenden
auftreten. Bei Verwendung polyfunktioneller Alkohole, wie Glycerin, Pentaerythrit, Trimethylolpropan
oder Trimethyloläthan, können die Hydroxylgruppen auch entlang der Polyesterkette auftreten.
Die Hydroxylgruppen können auch im Säureanteil des Polymeren vorkommen bei Verwendung von
Hydroxylgruppen enthaltenden Säuren oder von Glyceriden oder Hydroxylgruppen enthaltenden Säuren,
wie Rizinusöl. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist weder die Zusammensetzung des Polyesters
noch sein Gehalt an Hydroxylgruppen entscheidend.
Bevorzugte Polymere sind die Hydroxylgruppen enthaltende Polyäther, wobei für das erfindungsgemäße
Verfahren jeder der für die Herstellung der Polyurethanpolymeren üblichen Polyäther verwendet
werden kann. Diese Äther sind bekannt, und die Zusammensetzung der Polyäther ist für das erfindungsgemäße
Verfahren nicht entscheidend. Polyäther mit Molekulargewichten von mindestens 500 sind jedoch
bevorzugt, fm allgemeinen sind die Polyäther Reaktionsprodukte von Alkylenoxiden, wie Äthylenoxid,
Propylenoxid und Butylenoxid mit Alkoholen oder Wasser. Die Polyäther können auch mischpolymerisierte
Polyalkohole in der oben beschriebenen Art enthalten.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist jedes beliebige Isocyanat, das mindestens zwei Isocyanatgruppen
im Molekül enthält, brauchbar, z. B. aliphatische Isocyanate, wie Hexamethylendiisocyanat,
cycloaliphatische Isocynate, wie Cyclohexyldiisocyanat oder aromatische Isocyanate, wie Naphthylendiisocyanat,
Toluylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat,
4,4'-Diphenyldiisocyanat, sowie das Isocyanat der Formel
CH3C
CH2OCN^ >NCO
Bei der Herstellung der Schaumstoffe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können beliebige Treibmittel
eingesetzt werden. Bei vielen Schaumstoffen ist das durch die Reaktion des Isocyanats mit Wasser
entwickelte CO2 das Treibmittel. Bei anderen Schaumstoffen
ist jedoch die Verwendung flüchtiger Flüssigkeiten wie Methylenchlorid oder der Fluorchlormethane
bzw. Äthane vorzuziehen. Doch ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf diese Substanzen
beschränkt. Im ersterwähnten Fall wirkt das Wasser als Treibmittel.
Die genaue Menge an Mischpolymerisaten, die nötig ist, um den jeweils besten Schaumstoff herzustellen,
hängt von der eingesetzten Polyurethanformulierung ab. Im allgemeinen sind jedoch Schaumstoffe
von zufriedenstellender Qualität durch Anwendung von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent des Mischpolymerisats,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyurethanschaumstoffe, erhältlich. Gegebenenfalls können Gemische
aus zwei oder mehr der Mischpolymerisate verwendet werden.
In den Beispielen wird Me als Abkürzung für den Methylrest benutzt. Sofern nicht andere angegeben,
wurden Viskosität und Brechungsindex bei 25° C gemessen.
Herstellung des Mischpolymerisats A
48 g der Verbindung der Formel
48 g der Verbindung der Formel
Me3Si(OSiMe2)758(OSiMeH)7 OSiMe3
Gegebenenfalls können die Isocyanate im Überschuß in bezug auf die im Polyäther enthaltenden
OH-Gruppen eingesetzt werden, so daß die überschüssigen Isocyanatgruppen das Gas zum Schäumen
des Produktes liefern.
Jeder der für die Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen üblichen Katalysatoren ist beim erfindungsgemäßen
Verfahren wirksam.
Als Katalysatoren sind beispielsweise Metallverbindungen, wie Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndiacetat
oder Zinnoctoat, und Amine, wie Triäthylamin, Tributylamin oder Triäthylendiamin, brauchbar. Gegebenenfalls
können auch Gemische aus zwei oder mehr Katalysatoren verwendet werden.
Me
wurden mit 229 g der Verbindung der Formel
CH2 = CHCH2 0(C2H4O)264(C3H6 O)25. t OCCH3
CH2 = CHCH2 0(C2H4O)264(C3H6 O)25. t OCCH3
59 g Isopropanol und 59 g Toluol vermischt. Das Gemisch wurde auf 8O0C erhitzt, und dann wurden
0,5 ml einer 2gewichtsprozentigen Lösung von Platin in Isopropanol zugegeben, wobei das Platin in Form
der Platinchlorwasserstoffsäure vorlag. Die Reaktion war nach ungefähr 15 Minuten beendet. Das Gemisch
hatte eine klare, leicht braune Färbung bekommen. Das Produkt (Mischpolymerisat A) wurde von den
flüchtigen Bestandteilen bei 1300C und 10 mm Hg befreit. Es wurde eine Substanz mit der Viskosität
1013 cSt einem spezifischen Gewicht 1,036, einen Brechungsindex von 1,4485 und der durchschnittlichen
Formel
Me3Si(OSiMe2J758 [OSi(CH2)30(C2H4 O)261(C3 H6O)25,OCCH3J7OSiMe3
erhalten.
Herstellung des Mischpolymerisats B
Das Verfahren nach A wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß als Reaktionspartner Verbindungen
der Formel
Me3Si(OSiMe2X092(OSiMeH)10OSiMe3
und
CH2
CH2
= CHCH2O(C2H4O)243(C3H6O)263OCCH3
verwendet wurden und das Produkt bei 1250C und
1 mm Druck von flüchtigen Bestandteilen befreit wurde. Das erhaltene Produkt (Mischpolymerisat B)
hatte eine Viskosität von 1612 cSt, ein spezifisches Gewicht von 1,036, einen Brechungsindex 1,4448 und
die durchschnittliche Strukturformel
Me3Si(OSiMe2X092
Me
OSi(CH2J3O(C2H4O)243(C3H6O)263OCCH3^
,OSiMe,
Herstellung des Mischpolymerisats C
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß als Siloxankomponente die
Verbindung der Formel
Me3Si(OSiMe2)22o.4(OSiMeH)20OSiMe3
verwendet wurde und das Produkt bei 133° C und einem Druck von 13 mm von flüchtigen Bestandteilen
befreit wurde. Das erhaltene Produkt (Mischpolymerisat C) hatte eine Viskosität von 2061 cSt, ein
spezifisches Gewicht von 1,037, einen Brechungsindex 1,4484 und die durchschnittliche Strukturformel
Me3Si(OSiMe2J2204
Me
OSi(CH2)3 0(C2H4O)264(C3H6O)254OCCH3
η OSiMe,
Herstellung des Mischpolymerisats D
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß als Siloxankomponente die
Verbindung der Formel
Me3Si(OSiMe2)J24(OSiMeH)30OSiMe3
und 0,6 ml der Platinlösung verwendet wurden und das Produkt bei 1300C und 8 mm Druck von flüchtigen
Bestandteilen befreit wurde. Das erhaltene Produkt (Mischpolymerisat D) hatte eine Viskosität von
6269 cSt, ein spezifisches Gewicht von 1,037, einen
Brechungsindex von 1,4475 und die durchschnittliche Strukturformel
Me3Si(OSiMe2J324
Me
OSi(CH2), 0(C2H4O)264(C3H6O)254OCCH^
J0OSiMe3
Die Mischpolymerisate A, B, C und D wurden als oberflächenaktive Mittel bei der Herstellung von
Polyurethanschaumstoffen der folgenden Zusammensetzung
verwendet: 100 Gewichtsteile eines PoIyäthertriols mit einem Molekulargewicht von 3500,
15 Gewichtsteile Monofluortrichlormethan, 4 Gewichtsteile Wasser, 0,15 Gewichtsteile Triäthylendiamin,
0,30 Gewichtsteile Zinnoctoat und 1,4 Gewichtsteile des oberflächenaktiven Mittels wurden
gründlich vermischt und dann 48,6 Teile Toluylendiisocyanat zugegeben. Die Mischung wurde zum
Schäumen stehengelassen, und in jedem Fall wurde ein ausgezeichneter Schaumstoff mit kleinen offenen
Zellen erhalten. Diese Schaumstoffe zeigten keinen pneumatischen Effekt.
Die obengenannten Schaumstoffe wurden auch im Hinblick auf ihre Atmungsfähigkeit untersucht, die
ein Maß für die Porosität, d. h. die Anzahl der offenen Zellen je Flächeneinheit im Schaumstoff ist. »Atmungsfähigkeit« ist ein numerisches Maß für die Luftmenge,
die durch ein Stück des Schaumstoffes von 1,27 χ 1,27 χ 2,54 cm bei einem Kopfdruck von 2,54 cm
Wasser durchgezogen werden kann. Die Luft wurde durch einen 2,54 cm dicken Schaumstoff gezogen,
wobei der Luftstrom parallel zu der Schaumstoffoberfläche verlief. Die Atmungsfähigkeit oder der Luftstrom
wurde in Kubikmeter Luft pro Minute gemessen. Die vier hergestellten Schaumstoffe aus den
Mischpolymerisaten A bis D hatten die folgende Atmungsfähigkeit, nämlich A 0,144, B 0,153, C 0,116
und D 0,102 m3 Luft pro Minute.
Zum Vergleich wurden ferner folgende Substanzen geprüft:
1. Mischpolymerisat aus Siloxanblöcken und Alkylenoxidblöcken,
die durch Si—C-Bindungen miteinander verknüpft sind.
2. Mischpolymerisat aus Siloxanblöcken und Alkylenoxidblöcken,
die durch Si — C-Bindungen miteinander verknüpft sind.
3. Mischpolymerisat aus Siloxanblöcken und Alkylenoxidblöcken,
die durch Si — O — C-Bindungen miteinander verknüpft sind.
4. Erfindungsgemäß beanspruchtes Mischpolymerisat aus Siloxanblöcken und Alkylenoxidblöcken,
die durch Si — C-Bindungen miteinander verknüpft sind, entsprechend der Formel
OSi(CH3)CH2CH2CH2(OC2 H4ZOC3 H6J25 OCCH3J 10OSi(CH3)3
Die Substanzen 1 bis 4 wurden hinsichtlich ihrer selben Vormischungen periodisch über einen Zeit-Stabilität
in Wasser-Amin-Polyglykol-Systemen unter- 65 raum von 96 Tagen erneut für die Schaumstoffhersucht.
Hierzu wurden zuerst aus einer Vormischung, stellung eingesetzt. Die so hergestellten Schaumstoffe
die die verschiedenen oberflächenaktiven Mittel ent- wurden durch Bestimmung ihrer Luftstromwerte
hielt, Schaumstoffe hergestellt, und dann wurden die- (Atmungsfähigkeit) und durch subjektive Prüfung
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10
hinsichtlich unerwünscht großer Zellen und Risse beurteilt. Alle Werte sind in Kubikmeter Luft/Min,
angegeben.
Wie aus den Werten der anliegenden Tabelle I ersichtlich, zeichnet sich die erfindungsgemäß verwendete
Substanz Nr. 4 durch die Fähigkeit aus, auch nach 96tägiger Lagerung der Vormischung offenzellige,
feinporige Schaumstoffe zu bilden, während die zum Vergleich geprüften Additive in dieser Hinsicht
versagten oder zumindest erheblich schlechtere Werte lieferten. Hierdurch wird die überlegene Stabilität
der erfindungsgemäßen Verbindung eindeutig bewiesen.
Aus der ersten Rubrik der Tabelle I, die mit »sofort« bezeichnet ist, worunter zu verstehen ist, daß die Vormischungen
unmittelbar nach ihrer Herstellung für die Schaumstoffherstellung eingesetzt wurden, ist ersichtlich,
daß die Luftstromwerte für alle untersuchten Substanzen offenzellige feinporige Schaumstoffe anzeigen.
Mit der erfindungsgemäß verwendeten Substanz Nr. 4 werden jedoch praktisch die besten Werte
erzielt, d. h., die Schaumstoffe weisen besonders viele offene Zellen auf. Je mehr offene Zellen ein Schaumstoff
besitzt, um so geringer ist der sogenannte pneumatische Effekt. Hinsichtlich des pneumatischen Effekts
ist daher die erfindungsgemäße Substanz den Vergleichssubstanzen überlegen.
Hinsichtlich der Löslichkeit wurden die Additive in einer Vormischung, analog der Formulierung II,
gemäß Tabelle I, die Trichlormonofluormethan enthielt, geprüft. Es wurde festgestellt, daß die erfindungsgemäß
verwendete Substanz Nr. 4 in jedem Verhältnis bei Raumtemperatur löslich ist.
Durch folgenden Test wurde ein inverser Löslichkeitseffekt nachgewiesen. Hierzu wurden jeweils 30 Gewichtsprozent
des oberflächenaktiven Mittels in Wasser unter langsamem Rühren erhitzt. Die Temperatur
wurde überwacht, und wenn die klare Lösung trüb zu werden begann, wurde das als Maß für die Unlöslichkeit
genommen und als Trübungspunkt bezeichnet, ίο Je höher dieser Trübungspunkt ist, um so besser ist
die Löslichkeit in Wasser. In der folgenden Tabelle II sind die Trübungspunkte für die einzelnen Additive
zusammengestellt:
Tabelle II | |
Untersuchte Substanz | Trübungspunkt in 0C |
Nr 1 | 32,22 bis 33,33 38,33 bis 40,56 35,00 bis 38,89 40,00 bis 40,56 |
20 Nr 4 |
|
Nr. 2 | |
Nr. 3 |
Aus diesen Werten ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäß verwendete Substanz Nr. 4 praktisch
ebenso gut .löslich ist wie die Vergleichssubstanz Nr. 3; Nr. 4 enthält jedoch Si — C-Bindungen, während
Nr. 3 Si — O — C-Bindungen aufweist und damit eine geringere Stabilität besitzt, wie aus Tabelle I
hervorgeht.
Formulierung | I | II |
Polyätherglykol (cP-3500) | 100,0 Gewichtsteile | 100,0 Gewichtsteile |
Trichlormonofluormethan .... | — | 15,0 Gewichtsteile |
Wasser | 4,0 Gewichtsteile ] | 4 0 Gewichtsteile 1 |
Triäthylendiamin | 0,15 Gewichtsteile ^Vormischung | 0,15 Gewichtsteile > Vormischung |
Oberflächenaktives Mittel .... | 1,4 Gewichtsteile J | 1,4 Gewichtsteile J |
Katalysator | 0,25 Gewichtsteile | 0,3 Gewichtsteile |
Toluylendiisocyanat | ||
(Index 80/20) | 105 Gewichtsteile | 105 Gewichtsteile |
Werte in Kubikmeter Luft/Minute Formulierung I
Lagerzeit
Nr. 4
Nr. 2
Nr 3
Sofort
Nach 1 Tag ...
Nach 3 Tagen .
Nach 7 Tagen .
Nach 14 Tagen
Nach 24 Tagen
Nach 48 Tagen
Nach 70 Tagen
Nach 96 Tagen
Nach 3 Tagen .
Nach 7 Tagen .
Nach 14 Tagen
Nach 24 Tagen
Nach 48 Tagen
Nach 70 Tagen
Nach 96 Tagen
0,0906 0,0453 0,0425 0,0368 0,0085 0,108
0,105
0,105
0,108
0,108
0,108
0,108
0,108
0,108
0,105
0,105
0,108
0,108
0,108
0,108
0,108
0,108
0,0878
0,085
0,085
0,085
0,085
0,0765
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Formulierung II
12
Lagerzeit
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Nr 2
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Sofort
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*) Große Zellen, Schaumstoff reißt.
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Claims (1)
- PatentanspruchVerfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen aus Hydroxylgruppen enthaltenden Polyestern oder Polyäthern und organischen Polyisocyanaten in Gegenwart von Schaumregulierungsmitteln auf PoIysiloxan-Polyalkylenoxid-Grundlage mit Si — C-Bindungen, Katalysatoren, Wasser und/oder anderen Treibmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaumregulierungsmittel Mischpolymerisate der durchschnittlichen Strukturformelnund/oder(2) G(CH3)2Si(OSi(CH3)2)„(OSiCH3G)ftOSi(CH3)2G und/oder(3) (CH3)3Si(OSi(CH3)2)„(OSiCH3G)cOSi(CH3)3 und/oder(4)RaSi[(OSi(CH3)2)„(OSiCH3G)cOSi(CH3)3]4_(1verwendet werden, worin R Kohlenwasserstoffreste ohne aliphatische Mehrfachbindungen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und G Reste der Formel- D(OR"LAbedeuten, worin D ein Alkylenrest, R" ein Äthylen-Propylen- oder Äthylen-Butylen-Mischpolymerisatrest bzw. ein Äthylen-Propylen-Butylen-Mischpolymerisatrest ist und das Verhältnis der Äthylenreste zu den anderen Alkylenresten so eingestellt ist, daß das Verhältnis der Kohlenstoffatome zu den Sauerstoffatomen in den gesamten OR"-Blöcken zwischen 2,3:1 bis 2,8:1 liegt, m einen durchschnittlichen Wert von 25 bis 100 hat, A ausIlOCR'-oder— OCOR'-Restenbesteht, worin R' Kohlenwasserstoffreste ohne aliphatische Mehrfachbindungen bedeutet, die gegebenenfalls durch Äthersauerstoffatome unterbrochen sein können, und der Rest A außer den Wasserstoffatomen weniger als 11 Atome hat; a 0 oder 1 ist, η einen Durchschnittswert von 6 bis 420, d einen Durchschnittswert von 1 bis 30, b einen Durchschnittswert von 3 bis 30 und c einen Durchschnittswert von 5 bis 30 hat und mindestens 13% der Einheiten in den Mischpolymerisaten, bezogen auf das Gewicht derselben, OSi(CH3J2-Einheiten sind.
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |