DE1694215C3 - Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen auf Isocyanatbasis - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen auf IsocyanatbasisInfo
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Description
Ausreaktion der vorhandenen NCO-Gruppen geführt stoffen überlegen.
wird Bei Verwendung von Verbindungen mit mehr als Es ist bekannt, z. B. aus der US-PS 32 48 -"und
dner Isocyanatgruppe im Molekül führt diese Tri- 55 der GB-PS 9 20 080, Polyisocyanate mit untersch.ed-
merisation im allgemeinen unter unkontrollierbaren liehen Katalysatoren zu Poly™"5««;^1· .
Bedingungen zu einem völlig vernetzten und spröden Der Gegenstand der US-PS betrifft die Poly men
Material. Als weitere Schwierigkeit bei diesen Poly- sation von Urethandiisocyanaten mit *Ρ«ιβΠβη ba-
merisationsreaktionen muß die Tatsache angesehen sisehen Verbindungen zu ^J^^PPJ^J;
werden, daß im allgemeinen eine Inkubationszeit vor- 60 weisenden Polyisocyanaten die ,hrerseits^ wiederum
handen ist, die einen Beginn dieser Reaktion zu einem zur HersteUung von z. B. Lacken Klebstoffen oder
definierten Zeitpunkt praktisch unmöglich macht. Schaumstoffen eingesetzt werden können I ur diese
Lediglich bei Verwendung von sehr aktiven Kataly- Polymerisation ist es allerdings notwendig höhere
satoren kann die exotherm verlaufende Polymer·- Temperaturen anzuwenden, wie ζ B. aus Spalte 3
sation von NCO-Gruppen bereits bei Raumtemperatur 65 Zeilen 60 bis 63 und den Beispielen dieser Patentschrift
gestartet werden. Jedoch ist es dann praktisch un- hervorgeht. fi„j„n„ ^n
möglich die Reaktion in die Hand zu bekommen. Wie bereits erwähnt, erbringt die Erfindung den
Deshalb werden derartige Polymerisationsreaktionen Vorteil, die Polymerisaten der Isocyanatgruppen
schon bei Raumtemperatur durchzuführen, wobei direkt der Isocyanatgruppen aufweisende Kunststoff
entsteht und nicht erst ein !socyar.atgruppcn aufweisendes
Isocyanat, wie im Fall der US-PS, das in einer zweiten Stufe zum Endprodukt umgesetzt wird.
Diese Beurteilung trifft auch im wesentlichen auf den Gegenstand der GB-PS zu. Auch in diesem Fall
werden organische Isocyanate mit näher genannten Katalysatoren polymerisiert, wobei — im Gegensatz
zur Erfindung — für die Polymerisation die Anwesenheit von Urethangruppen zwingend ist. Aus diesem
Grund wird als Cokatalysator ein monosubstituierter Carbamidsäureester verwendet. Obwohl in der Beschreibung
dieser GB-PS für die Polymerisation ein breiterer Temperaturbereich als in der US-PS angegeben
ist, muß, wie aus allen Beispielen dieser Patentschrift hervorgeht, tatsächlich die Polymerisation bei
erhöhter Temperatur durchgeführt werden, damit überhaupt eine merkliche Reaktion der Isocyanatgruppen
mit sich selbst stattfindet. Auch aus dieser Patentschrift ist daher nicht die Lehre zu entnehmen,
daß die Polymerisation bereits bei Raumtemperatur einsetzt und sich gleichmäßig fortsetzt. Die Verfahrensprodukte
der GB-PS sind wie im Fall der US-PS wiederum Isocyanuratpolyisocyanate, die in zweiter
Stufe zu den Endprodukten umgesetzt werden.
Der Gegenstand der BE-PS 6 21 166 liegt auf einem anderen technischen Gebiet. Hier handelt es sich nicht
um die Herstellung von Isocyanuratgruppen aufweisenden Kunststoffen, sondern um die Herstellung
von Polyurethanschaumstoffen in Gegenwart von Diguanidin als Katalysatoren. Mit der Lehre dieser
BE-PS wird somit zu der Vielzahl der schon bekannten, die Urethanreaktion beschleunigenden Verbindungen
eine neue Gruppe hinzugefügt. Diese Diguanide sollen nach der Offenbarung der BE-PS insofern verteilhafte
Eigenschaften besitzen, als sie nur wenig flüchtig sind und thermisch stabiler sind als die bisher bekannten;
indessen handelt es sich hier um Verbindungen, welche die Urethanreaktion fördern und die somit
nichts mit der Erfindung zu tun haben.
Als Polyisocyanate kommen aliphatische, vorzugsweise aromatische, mehrwertige Isocyanate in Frage,
z. B. Alkylendiisocyanate wie Tetra- oder Hexamethylendiisocyanat,
Arylendiisocyanate bzw. ihre Alkylierungsprodukte, wie die Phenylendiisocyanate, Naplithylendiisocyanate,
Diphenylmethandiisocyanate, Toluylendiisocyanate, Di- bzw. Triisopropylbenzoldiisocyanate
oder Triphenylmethantriisocyanate, p-lsocyanatophenylth iophosphorsäuretriester, ρ -1 socyanatophenylphosphorsäuretriester,
Aralkyldiisocyanate, wie l-(Isocyanatophenyl)-äthylisocyanat, oder die Xylylendiisocyanate
sowie auch die durch die verschiedensten S'.ibstituenten, wie die alkoxy-, nitro-, chlor-
oder bromsubstituierten Polyisocyanate, ferner mit unterschüssigen Mengen von Polyhydroxyverbindungen,
wie Trimethylolpropan, Hexantriol, Glycerin, Butandiol, Polypropylenoxiden, Polyäthylenoxiden
oder Addukten von Äthylen-, Propylen- oder Butylenoxid an polyfunktionelle Starter, wie Polyole,
Polyamine oder Aminoalkohole, modifizierte Polyisocyanate. Als erfindungsgemäß zu verwendende
Polyisocyanate kommen ferner die gemäß der DT-AS 16 18 422 herstellbaren Polyisocyanate in Frage. Als
vorzugsweise in Frage kommendes Polyisocyanat sei das durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und
anschließende Phosgenierung herstellbare Polyisocvanat eenannt. Genannt seien weiter z. B. mit Phenolen,
Oximen oder Bisulfit verkappte Polyisocyanate, acetalmodifizierte Isocyanate, sowie partiel polymerisicrte
Isocyanate mit !sccyar.uratrip.gen. Es können
natürlich auch Mischungen verschiedener Isocyanate eingesetzt werden, wobei in diesem Falle auch Monoisocyanate,
wie Phenylisocyanat, Naphthylisocyanat oder Cyclohexyiisocyanat, mit verwendet werden
können.
Nach dem Verfahren können Festkörper, Überzüge,
Nach dem Verfahren können Festkörper, Überzüge,
ίο Lacke oder Schaum- bzw. Zellkörper hergestellt
werden. Erfindungsgemäß ist die Herstellung von Schaumstoffen bevorzugt.
Zur Herstellung von Schaumstoffen wird die Treibreaktion durch Verwendung von zusätzlichen Treibmittein
durchgeführt. Als Treibmittel können neben den sich unter Abspaltung von Gasen, wie beispielsweise
Slickstoff zersetzenden Verbindungen, z. B. Azoverbindungen oder Siilfonylaziden, niedersiedende
Kohlenwasserstoffe oder ihre Halogenierungsprodukte Verwendung finden, z. B. halogenierte Methane oder
Äthane, Äthylendichlorid, Vinylidenchlorid, Trifluorchlormethan oder Methylenchlorid. Als Zusatzmittel
zur Erleichterung der Verschäumungsreaktionen können die üblichen Emulgatoren und Schaumstabilisatoren
verwendet werden, z. B. höhere Alkyl- bzw. Arylsulfonsäuren oder ihre Salze, Schwefelsäureester
von Rizinusöl oder Rizinusolsäure oder ihre Salze, öl- oder Stearinsäuresalze, basische Gruppen enthaltende
Siliconöle, Siloxan- und Alkylenoxid-Anteile enthaltende Mischkondensationsprodukte.
Als Katalysatoren werden bei den Polymerisationsreaktionen erfindungsgemäß solche basischen tertiären
Amine eingesetzt, die neben mindestens einer araliphatisch gebundenen tertiären Amin-Gruppe mindestens
zwei aromatische Kerne im Molekül enthalten. Die aromatischen Kerne können sowohl direkt miteinander
kondensiert als auch über Reste, wie Alkylen- oder Alkylidenreste, die durch Heteroatome unterbrochen
sein können, oder auch Heteroatome, wie Sauerstoff, Schwefel, Phosphor oder Aminogruppen,
miteinander verbunden sein. Die Moleküle müssen gegebenenfalls neben aromatisch gebundenen tertiären
Aminogruppen mindestens eine araliphatisch gebundene tertiäre Aminogruppe enthalten und sind Kondensationsprodukte
aus mehrwertigen Phenolen, Formaldehyd und see. Aminen, wobei diese z. B. durch
1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 3, C-Atome vom aromatischen System getrennt sein sollen. Die Kette zwischen
der aromatischen und der araliphatischen Aminogruppe kann zusätzliche Heteroatome enthalten bzw.
durch Heteroatome, z. B. Sauerstoffatome, unterbrochen sein.
Zusätzlich zu den araliphatischen tertiären Aminogruppen können diese Katalysatoren weitere funktionelle
Gruppen, insbesondere tertiäre Amino-, Halogenoder phenolische Hydroxylgruppen, enthalten. Besonders
günstige Ergebnisse werden vor allem auch dann erhalten, wenn man als Katalysatoren Kondensationsprodukte
aus einem Mol eines Phenols, η Mol sekundärem Amin und m Mol Formaldehyd verwendet,
wobei die Mengenverhältnisse durch die Gleichung ζ > m >
η bestimmt werden und 2 die Anzahl der gegenüber Formaldehyd reaktionsfähigen aromatischen
CH-Bindungen in der Phenolkomponente bedeutet.
Die in diesen Systemen vorliegenden phenolischen Hydroxylgruppen reagieren unter den Reaktionsbedingungen
auf Grund ihrer Abspaltertendenz nicht mit dem als Rtaktionskomponente verwendeten Poly-
isocyanat. Die erhaltenen Schaumstoffe sind nach mitteln wird hierbei durch das gewünschte Raum-
IR-spektroskopischen Untersuchungen praktisch frei gewicht bestimmt. Man wird im allgemeinen zwischen
von Urethanbindungen. Die in den Molekülen vor- 1 und 100, vorzugsweise zwischen 5 und 50, Gewichts-
liandene, araliphatisch gebundene tertiäre Amino- teilen eines Fluorchlormethans oder eine entsprechende
gruppe ist Bestandteil eines Ringsystems, z. B. eines 5 Menge eines anderen Treibmittels, bezogen auf die
Oxazolidinringes, wie sie bei Mannich-Reaktionen Isocyanatkomponente, zum Einsatz bringen. Im allge-
entsprechender Aromaten in Gegenwart von sekun- meinen werden Raumgewichte zwischen 15 und 200
dären Aminen erhalten werden. Hierbei können so- oder auch höher, vorzugsweise zwischen 20 und
wohl Phenole mit mehreren Aromaten eingesetzt 200, kg/m3 angestrebt.
werden als auch die Bildung der Polyaromaten aus io Die Menge an Katalysator wird wesentlich durch
einkernigen Phenolen und Formaldehyd zusammen den Stickstoffanteil und die Basizität des Katalysators
mit der Mannich-Reaktion durchgeführt werden. bestimmt, man kann zwischen 0,5 und 100 Gewichts-Ais
Phenole werden hierbei ein oder- mehrwertige prozent, vorzugsweise zwischen 1 und 25 Gewichts-Phenole
mit mindestens einer gegenüber einem Aide- prozent, an Katalysatorkomponente, bezogen auf die
hyd kondensationsfähigen CH-Bindung in o- und/oder 15 Isocyanatkomponente, einsetzen.
p-Stellung zu den OH-Gruppen eingesetzt. Als Bei- Zusätzlich zu den bei der Schaumstoffherstellung spiele seien Phenol, Kresole, Xylenole, Dihydroxy- eingesetzten Komponenten können die üblichen Hilfsbenzole, Nonylphenol, tert.-Butylphenole, Isooctyl- mittel, wie Pigmente, Flammschutzmittel wie Aniiphenole, Isododecylphenole oder Äthylphenole ge- mon-, Phosphor- oder Halogenverbindungen, sofern nannt. Die eingesetzten Phenole können auch durch 20 sie nicht infolge funktioneller Gruppen mit dem Iso-Substituenten, wie Chlor oder Brom, substituiert sein. cyanat reagieren, zugemischt werden.
An Stelle dieser einkernigen Phenole können auch In gleicher Weise erfolgt die Herstellung von Lacken mehrkernige Phenole, wie 4,4'-Dihydroxydiphenyl- oder Feststoffen nach prinzipiell bekannten Methoden, methan, Tetrachlor- bzw. Tetrabrorn-4,4'-dihydroxy- Lacke werden unter Mitverwendung von Lösungsdiphenylmethan, 4,4'-Dihydroxydiphenyl- oder 25 mitteln aufgebracht und, gegebenenfalls nach Zusatz 2,4'-Dihydroxydiphenylmethan, verwendet werden. der üblichen Lackhilfsmittel, Pigmente usw., auf den Formaldehyd wird im allgemeinen in Form seiner verschiedensten Substraten, wie Holz, Glas, Metall wäßrigen Lösung oder als Paraformaldehyd oder oder Papier, appliziert. Die Kondensation kann auch Trioxan eingesetzt, als sek. Aminkomponenten korn- bei erhöhter Temperatur zu Ende geführt werden.
men neben dem besonders hervorzuhebenden Di- 30 Feststoffe werden durch Eingießen der mit dem Katamethylamin beliebige sekundäre Amine, wie Diäthyl-, lysator versetzten Polyisocyanat(gemisch)e in Formen, Dibutylamin, Piperidin, Pyrrolidin oder Morpholin, in gegebenenfalls unter Kühlen oder Nachheizen, her-Frage. Die Herstellung der erfindungsgemäß zu ver- gestellt.
p-Stellung zu den OH-Gruppen eingesetzt. Als Bei- Zusätzlich zu den bei der Schaumstoffherstellung spiele seien Phenol, Kresole, Xylenole, Dihydroxy- eingesetzten Komponenten können die üblichen Hilfsbenzole, Nonylphenol, tert.-Butylphenole, Isooctyl- mittel, wie Pigmente, Flammschutzmittel wie Aniiphenole, Isododecylphenole oder Äthylphenole ge- mon-, Phosphor- oder Halogenverbindungen, sofern nannt. Die eingesetzten Phenole können auch durch 20 sie nicht infolge funktioneller Gruppen mit dem Iso-Substituenten, wie Chlor oder Brom, substituiert sein. cyanat reagieren, zugemischt werden.
An Stelle dieser einkernigen Phenole können auch In gleicher Weise erfolgt die Herstellung von Lacken mehrkernige Phenole, wie 4,4'-Dihydroxydiphenyl- oder Feststoffen nach prinzipiell bekannten Methoden, methan, Tetrachlor- bzw. Tetrabrorn-4,4'-dihydroxy- Lacke werden unter Mitverwendung von Lösungsdiphenylmethan, 4,4'-Dihydroxydiphenyl- oder 25 mitteln aufgebracht und, gegebenenfalls nach Zusatz 2,4'-Dihydroxydiphenylmethan, verwendet werden. der üblichen Lackhilfsmittel, Pigmente usw., auf den Formaldehyd wird im allgemeinen in Form seiner verschiedensten Substraten, wie Holz, Glas, Metall wäßrigen Lösung oder als Paraformaldehyd oder oder Papier, appliziert. Die Kondensation kann auch Trioxan eingesetzt, als sek. Aminkomponenten korn- bei erhöhter Temperatur zu Ende geführt werden.
men neben dem besonders hervorzuhebenden Di- 30 Feststoffe werden durch Eingießen der mit dem Katamethylamin beliebige sekundäre Amine, wie Diäthyl-, lysator versetzten Polyisocyanat(gemisch)e in Formen, Dibutylamin, Piperidin, Pyrrolidin oder Morpholin, in gegebenenfalls unter Kühlen oder Nachheizen, her-Frage. Die Herstellung der erfindungsgemäß zu ver- gestellt.
wendeten Katalysatoren erfolgt nach bekannten Ver- Eine IR-spektroskopische Untersuchung der erhal-
fahren, z. B. durch Zugabe von Formaldehyd zu der 35 tenen Kunststoffe, Lacke, Überzüge oder Schaumstoffe
vorgelegten Mischung aus pheriolischen Komponenten zeigt hohe Anteile in Isocyanuratringen neben ge-
und dem Amin. Hierbei muß pro Mol an sekun- ringen Mengen von Carbodiimidgruppierungen.
därem Amin mindestens 1 Mol an Formaldehyd ver-
därem Amin mindestens 1 Mol an Formaldehyd ver-
wendet werden, um eine möglichst weitgehende Um- A) Herstellung der erfindungsgemaß
setzung des Amins zu erreichen. Die gleichzeitige 40 zu verwendenden Katalysatoren
Ausbildung des polyaromatischen Systems setzt natür- A1. 282 Gewichtsteile (3 Mol) Phenol werden mit lieh die Verwendung zusätzlichen Formaldehyds über 900 Gewichtsteilen einer 25 %igen wäßrigen Dimethyldie dem Amin entsprechenden Mengen voraus. aminlösung (5 Mol) versetzt, und dann werden im Weiteie Einzelheiten über die Herstellung der ver- Verlauf von 30 Minuten noch 570 Gewichtsteile Forwendeten Katalysatoren sind auch aus den Beispielen 45 malin (7 Mol) zugesetzt. Man erhitzt noch 1 Stunde ersichtlich. auf etwa 300C und dann im Verlauf von weiteren Neben diesen Katalysatoren können auch die üb- 2 Stunden auf 80° C. Nach 2 Stunden bei 80° C trennt liehen in der Isocyanatchemie bekannten Katalysa- man durch Zugabe von Kochsalz die organische Phase toren, z. B. organische Metallverbindungen, anorga- von der wäßrigen Lösung ab und engt die organische nische und organische Metallsalze sowie die tertiären 50 Phase bei 80 bis 90°C/10 bis 20 Torr ein. Man erhält Amine, wie Dimethylbenzylamin oder Triäthylen- etwa 500 Gewichtsteile eines Kondensationsproduktes, diamin, mitverwendet werden. Im allgemeinen ent- das bei einem Stickstoffgehalt von 12,1 eine Viskosität stehen in den Schaumstoffen laut IR-spektroskopischen von etwa 1000 cP25 aufweist. Durch Einengen des Analysen, je nach Bedingungen, insbesondere in Ab- Produktes bei 1000C erhält man 491 Gewichtsteile hängigkeit von der erreichten Reaktionstemperatur, 55 Reaktionsprodukt mit einem A.min-Äquivalent-Gemehr oder minder hohe Anteile an Carbodiimid- wicht von 119,2 und einer Viskosität von 12650 cP25. Strukturen, deren Anteil in den Schaumstoffen durch A2. Analog A1 werden gleiche Gewichtsmengen an Mitverwendung derzur Herstellung von Carbodiimiden Phenol, Dimethylamin und Formalin umgesetzt. An bekannten Katalysatoren, besonders 3- bis 5wertigen Stelle der dort beschriebenen Abtrennung über eine organischen Phosphorverbindungen, wie Phospho- 60 Zugabe von Kochsalz wird das Produkt jedoch durch linen, Phospholinoxiden, tertiären Phosphinen, (eye- eine sofortige Vakuum-Behandlung bei 100° C/12 Torr lischen) Estern, Amiden bzw. Esteramiden der phos- isoliert. Man erhält hierbei etwa 580 Gewichtsteile phorigen oder der Phosphorsäure, erhöht werden kann. eines Kondensationsproduktes mit einem Äquivalent-Die Herstellung von Schaumstoffen erfolgt in der gewicht um 125 und einer Viskosität um 50 000 cP25. üblichen und allgemein bekannten Weise, Vorzugs- 65 A3 bis A13. In der in A1 bzw. A2 beschriebenen Weise weise auf maschinellem Wege, durch Vermischen der werden die in der Tabelle aufgeführten Komponenten Reaktionskomponenten und Ausgießen in eine ent- miteinander umgesetzt und die dort aufgeführten sDrechende Formvorrichtung. Die Menge an Treib- Reaktionsprodukte erhalten.
setzung des Amins zu erreichen. Die gleichzeitige 40 zu verwendenden Katalysatoren
Ausbildung des polyaromatischen Systems setzt natür- A1. 282 Gewichtsteile (3 Mol) Phenol werden mit lieh die Verwendung zusätzlichen Formaldehyds über 900 Gewichtsteilen einer 25 %igen wäßrigen Dimethyldie dem Amin entsprechenden Mengen voraus. aminlösung (5 Mol) versetzt, und dann werden im Weiteie Einzelheiten über die Herstellung der ver- Verlauf von 30 Minuten noch 570 Gewichtsteile Forwendeten Katalysatoren sind auch aus den Beispielen 45 malin (7 Mol) zugesetzt. Man erhitzt noch 1 Stunde ersichtlich. auf etwa 300C und dann im Verlauf von weiteren Neben diesen Katalysatoren können auch die üb- 2 Stunden auf 80° C. Nach 2 Stunden bei 80° C trennt liehen in der Isocyanatchemie bekannten Katalysa- man durch Zugabe von Kochsalz die organische Phase toren, z. B. organische Metallverbindungen, anorga- von der wäßrigen Lösung ab und engt die organische nische und organische Metallsalze sowie die tertiären 50 Phase bei 80 bis 90°C/10 bis 20 Torr ein. Man erhält Amine, wie Dimethylbenzylamin oder Triäthylen- etwa 500 Gewichtsteile eines Kondensationsproduktes, diamin, mitverwendet werden. Im allgemeinen ent- das bei einem Stickstoffgehalt von 12,1 eine Viskosität stehen in den Schaumstoffen laut IR-spektroskopischen von etwa 1000 cP25 aufweist. Durch Einengen des Analysen, je nach Bedingungen, insbesondere in Ab- Produktes bei 1000C erhält man 491 Gewichtsteile hängigkeit von der erreichten Reaktionstemperatur, 55 Reaktionsprodukt mit einem A.min-Äquivalent-Gemehr oder minder hohe Anteile an Carbodiimid- wicht von 119,2 und einer Viskosität von 12650 cP25. Strukturen, deren Anteil in den Schaumstoffen durch A2. Analog A1 werden gleiche Gewichtsmengen an Mitverwendung derzur Herstellung von Carbodiimiden Phenol, Dimethylamin und Formalin umgesetzt. An bekannten Katalysatoren, besonders 3- bis 5wertigen Stelle der dort beschriebenen Abtrennung über eine organischen Phosphorverbindungen, wie Phospho- 60 Zugabe von Kochsalz wird das Produkt jedoch durch linen, Phospholinoxiden, tertiären Phosphinen, (eye- eine sofortige Vakuum-Behandlung bei 100° C/12 Torr lischen) Estern, Amiden bzw. Esteramiden der phos- isoliert. Man erhält hierbei etwa 580 Gewichtsteile phorigen oder der Phosphorsäure, erhöht werden kann. eines Kondensationsproduktes mit einem Äquivalent-Die Herstellung von Schaumstoffen erfolgt in der gewicht um 125 und einer Viskosität um 50 000 cP25. üblichen und allgemein bekannten Weise, Vorzugs- 65 A3 bis A13. In der in A1 bzw. A2 beschriebenen Weise weise auf maschinellem Wege, durch Vermischen der werden die in der Tabelle aufgeführten Komponenten Reaktionskomponenten und Ausgießen in eine ent- miteinander umgesetzt und die dort aufgeführten sDrechende Formvorrichtung. Die Menge an Treib- Reaktionsprodukte erhalten.
94 215
Nr. Zusammensetzung in Gcwichtsteilen
Verfahrens- Ausbeute Amin- Viskosität Sonstige
weise gemäß Äquivalent
vorher cP2i
188 Phenol, 180 Dimethylamin1), A1
150 Formaldehyd2)
228 4,4'-Dihydroxydiphenyldimethyl- A1
methan,
225 Dimethylamin1), 150 Formaldehyd2)
188 Phenol, 180 Dimethylamin1), A2
150 Formaldehyd2)
282 Phenol, 125 Dimethylamin1), A1
210 Formaldehyd2)
282 Phenol, 225 Dimethylamin1), A2
210 Formaldehyd2)
212 p-Kresol, 90 Dimethylamin1), A1
90 Formaldehyd2)
282 Phenol, 135 Dimethylamin1), A1
150 Formaldehyd2)
A10 750 Isododecylphenole 135 Dimethylamin1), A1
150 Formaldehyd2)
A11 188 Phenol, 256 p-Chlorphenol, 180 Di- A1
methylamin1), 180 Formaldehyd2)
A12 256 p-Chlorphenol, 90 Dimethylamin1), A1
90 Formaldehyd2)
An 282 Phenol, 645 Dibutylamin, A1
210 Formaldehyd2)
395 | 109,5 | 333 | 13,7% |
372 | 126,5 | erstarrt | 3 h bei 800C rühren |
428 | 108,6 | 11990 | — |
491 | 119 | 12650 | — |
581 | 8110 | 120 | — |
325 | 142 | 18 | — |
449 | 126 | 42730 | — |
881 | 307 | 388 | — |
642 | 194 | 84000 | — |
354 | 190 | 36 | — |
473 | 198 | 34 |
l) Als 25%ige Lösung in H2O,
*) Als 40%ige Formalin-Lösung.
*) Als 40%ige Formalin-Lösung.
6 Gewichtsteile eines in der Tabelle 1 aufgeführten Katalysators werden mit 2 Gewichtsteilen eines PoIysiloxan-Polyäther-Copolymerisats
und 15 Gewichtsteilen Monofluortrichlormethan vermischt und anschließend mit 100 Gewichtsteilen rohem Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat
versetzt. Das Gemisch wird einige Sekunden intensiv verrührt und in vorgefertigte
Papierformen gegossen. Nach weniger als zwei Minuten erhält man einen feinzelligen Hartschaumstoff.
Die physikalischen Eigenschaften des mit verschiedenen Aktivatoren vorstehender Tabelle i erhaltenen
Schaumstoffes sind in Tabelle II zusammengefaßt.
Analog Beispiel 1 werden b Gewichtsteile A3 und
statt rohem Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat 100 Gewichtsteile rohes carbodiimidhaltiges Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat
(hergestellt gemäß der 10 92 007) eingesetzt.
DT-PS
Schaumstoff eigenschaften:
Raumgewicht 25 kg/m3
Raumgewicht 25 kg/m3
Durchbrennzeit im Torch-Test
52 Minuten
Analog Beispiel 2 werden statt carbodiimidhaltiger Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat 100 Gewichtsteil
eines Semiprepolymeren aus 78 Gewichtsteilen To luylendiisocyanat (Isomerenverhältnis des 2,4- un<
2,6-Isomeren wie 80: 20 %) und 22 Gewichtsteile eine
Sorbitpolypropylenglykols der Hydroxylzahl 490 eir gesetzt.
Schaumstoffeigenschaften:
Raumgewicht 22 kg/m3
Durchhrennzeit im Torch-Test
57 Sekunden
16 94
Tabelle | II | Druck festigkeit (kp/cm2) |
Wärme biege festigkeit (0C) |
180 190 |
Dimensions stabilität i- 100 C |
Dimensions stabilität - 30C |
ASTM-D 1692 (Brennbarkeit) |
Torch-Tcst see. (Durch brennzeit) |
Kata lysator |
Raum gewicht (kg/m3) |
2,1 | >250 | 250 | praktisch keine Quellung |
praktisch keine Schrumpfung |
»nicht brennbar« | 2140 |
A3 | 34 | 2,3 | >250 | >250 | praktisch keine Quellung |
praktisch keine Schrumpfung |
»nicht brennbar« | 1842 |
A5 | 41 | 2,1 | >250 | praktisch keine Quellung |
praktisch keine Schrumpfung |
»nicht brennbar« | 2406 | |
A6 | 39 | 1,5 | — | praktisch keine Quellung |
praktisch keine Schrumpfung |
»nicht brennbar« | 2196 | |
A7 | 32 | 1,8 | praktisch keine Quellung |
praktisch keine Schrumpfung |
»nicht brennbar« | 2050 | ||
A8 | 36 | 2,0 | praktisch keine Quellung |
praktisch keine Schrumpfung |
»nicht brennbar« | 2820 | ||
A9 | 37 | 1,1 | praktisch keine Quellung |
praktisch keine Schrumpfung |
»nicht brennbar« | 2100 | ||
A10 | 39 | |||||||
a) 25 Gewichtsteile eines aus 1 Mol Trimethylolpropan und 3 Mol Toluylen-2,4-diisocyanat erhaltenen
Voradduktes werden in 25 Gewichtsteilen einer Lösungsmittelkombination aus gleichen Teilen Essigester,
Butylacetat und Glycolmonomethylätheracetat
wichtsteilen des Katalysators A3 auf einer Glasoberfläche
erzeugt.
d) Ein 4a) entsprechender, jedoch elastischerer Überzug wird aus 25 Gewichtsteilen eines aus Toluylen-2,4-diisocyanat
und einem Propylenoxid-Addukt an Trimethylolpropan (OH-Zahl 510) erhaltenen Polyisocyanurates
mit 17,3",; NCO und 1,5-Gewichts-
gelöst und dann 0,5 Gewichtsteile eines nach A6 er- teilen eines Katalysators A6 auf Papier und Gewebe
haltenen Katalysators zugesetzt. Die Lösung wird auf hergestellt.
Metall appliziert und härtet bereits nach 2 Stunden bei 40 Beispiels
Raumtemperatur zu einem harten Überzug aus, der im IR-Spektrum im wesentlichen Isocyanurat-Ringe
enthält.
b) Ein dem Beispiel 4a) entsprechender Überzug entsteht durch Verwendung von 25 Gewichtsteilen
eines aus 3 Mol Hexamethylendiisocyanat und 1 Mol Wasser enthaltenen Voradduktes und 1,5 Gewichtsteilen eines Katalysators A9.
c) Ein dem Beispiel 4a) entsprechender Überzug wird aus 25 Gewichtsteilen eines durch Cotrimerisation
von 2 Mol Toluylen-2,4-diisocyanat und 1 Mol Hexamethylendiisocyanat (auf 50% des theoretischen
NCO-Wertes) erhaltenen Polyisocyanurates und 2 Ge-Aus einem Toluylendiisocyanatgemisch (80 Gewichtsteile
2,4- und 20 Gewichtsteile 2,6-Isomeres) und einem Addukt aus Propylenoxid an Trimethylolpropan
(OH-Zahl 132) wird zunächst bei 8O0C ein Voraddukt mit 9,2 ".'„ NCO hergestellt. Dieses wird
mit 4 Gewichtsprozent des Katalysators An versetzt
dann in eine flache, etwa 1,5 cm dicke Form ausge gössen. Die Reaktion wird nach Anspringen durcr
äußere Kühlung gebremst. Man erhält einen flacher Formkörper, der beim Einbringen in eine Flamm«
nach wenigen Sekunden eine nicht brennbare Krustt ausbildet und verlöscht.
Claims (1)
- im allgemeinen mit schwach wirksamen' (basischen) ÄktTvaloren bei erhöhten Temperaturen durchgeführtPatentansprüche: £" · Polymerisation zusammen mit den üblichen,♦hm ablaufenden und bei Raumtemperatur1. Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls ex°ine™ Additionsreaktionen einer NCO-Gmppe verschäumten Kunststoffen auf Isocyanatbasis, 5 Sesia"clf , mit aktiven Wasserstoffatomen dadurch gekennzeichnet, daß man Ver- an verei e^^ Reaktionswärme diese Addibindungen bzw. Gemische von Verbindungen mit . ktionen gestartet. Ferner wurden bereits früher mehr als einer Isocyanatgruppe im Molekül, gege- p°j!,merisationsreaktionen mit speziellen Isocyanaten, benenfalls in Gegenwart von Treibmitteln, Siabili- Po'y^,uLndiisocyanaten, unter Verwendung von satoren und Hilfsmitteln, mit solchen basischen io wie lo"^ ^ ^ Trisdimethylaminomethylphenol Verbindungen zur Reaktion bringt, die im Mole- beispieisw^ N,r^ris_(3.djmethyiaminopropyl)-hexakül mindestens zwei aromatische Kerne und min- odei_ , , mmen> Dje hierbei erhaltenen destens eine araliphatisch gebundene tertiäre Amin- hydroJ™f , ,* besitzen jedoch einen derartig funktion enthalten und die Kondensationspro- Rea"ioni^°h nach Amin daß dieser einer prakdukte aus Phenolen, Formaldehyd und sekundären 15 ltar*e\erwendung im Wege steht. Zudem führen die Aminen darstellen. !IL„„A.ten Aminkomponenten zu einem wenig2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ν?Γ"™^" Am^uf der Polymerisationsreaktion zeichnet, daß aromatische Polyisocyanate ver- j^jgjgjg ™™,m technisch y nicht in jeder Hin-•f&SS; gemäß Anspruch 2, dadurch ge- - «^SÄeMae» kennzeichnet, daß als Isocyanatkomponente ein "^S- !"? Basis von Polyisocyanaten mit vor-durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und an- KunststorTe, aut^ Eigenschaften erhält, wennschließende Phosgenierung erhaltenes Poly.so- teilhaben «^J?*«^ ^ ^ ^ Isocyanat.cyanat verwendet wird. man o„phenenfans Jn Gegenwart eines Treib-4. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekenn- ,5 gruppe, f^nenfaHs m 0 g HilfsmiUe,zeichnet, daß als Katalysatoren !Condensations- mittels, von Stab hs*toren ™ mit solchenprodukte aus einem Mol eines Phenols, η Mol an wie Verlauf mitteln oder ^Pf^ b . di ■ Sekundärem Amin und m Mol Formaldehyd ver- {^„SgS^S SSJSSS K^fund minwendet werden, wobei die Mengenverhältnisse Molekül rn.ndestens zwei a Amin_durch die Gleichung z>m>n bestimmt werden 30 destens eine ara"Ph^c" f Kondensationsprodukte und ζ die Anzahl der gegenüber Formaldehyd funktion enthalten und die ^""^J5^^ reaktionsfähigen aromatischen CH-Bindungen in aus mehrwertigen Phenolen, Formaldehyd und see. der Phenolkomponente bedeutet. AüSi3SdS«i« geben diese speziellen Kata-35 lysatoren eine bereits bei Raumtemperatur einsetzende und gleichmäßig ablaufende Polymerisationsreaktion der eingesetzten Isocyanatgruppen, ohne daß die Reaktion infolge spontaner Reaktion ankontrollierbarwird bzw ohne daß die Reaktion durch einen zusätz-40 liehen mechanisch oder chemisch initierten Wärmestoß angestoßen werden muß.Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kunststoffe zeichnen sich durch eine hoheDie Polymerisation von Verbindungen mit alipha- Temperaturbeständigkeit sowie P»k^J ^ntonn tischen oder aromatischen Isocyanatgruppen ist be- 45 barke.t aus, wie im emzeinen aus _den kannt und in vielfacher Variation beschrieben. Im all- spielen hervorgeht. Sie smd be J
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
CH1527468A CH503078A (de) | 1967-10-31 | 1968-10-11 | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern oder Überzügen aus isocyanuratgruppenhaltigen Polymerisaten |
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