DE1802082A1

DE1802082A1 - Polycarbodiimid-Polyisocyanurat-Schaumstoffe

Info

Publication number: DE1802082A1
Application number: DE19681802082
Authority: DE
Inventors: Doheny Jun Anthony J; Bernard David L
Original assignee: Mobay Corp
Current assignee: Bayer Corp
Priority date: 1967-10-31
Filing date: 1968-10-09
Publication date: 1969-06-26
Also published as: GB1234946A; DK132442B; BE723151A; DK132442C; DE1802082B2; ES359778A1; CH517808A; SE348211B; FR1590389A; US3657161A; NO129797B; NL6815568A; AT285181B

Description

MOBAY CHEMICAL COMPANY Penn Lincoln Parkway West . Pittsburgh, Pennsylvania 152O5

Leverkusen, den g GM/Bn

Polycarbodiimid-Polyisocyanurat-Schaumstoffe

Es ist bereits bekannt, Isocyanuratgrlippen aufweisende Schaumstoffe herzustellen (vgl. belgische Patentschrift 680 380 und britische Patentschrift 908 337). Diese Schaum- ■ stoffe weisen indessen in der Regel nur eine geringe Flammwidrigkeit auf. Werden sie eine kurze Zeit intensiver Hitze ausgesetzt, so "explodieren" sie und zerbersten in zahlreiche Fragmente. Es ist offensichtlich, daß diese Eigenschaften sehr unerwünscht sind.

Aus der belgischen Patentschrift 657 835 ist auch schon bekannt, Carbodiimidgruppen aufweisende Schaumstoffe herzustellen. Diese Schaumstoffe neigen indessen in der Hitze,

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s.B. bei Einwirkung einer Flamme, zum Schmelzen. Das so wegschmelzende, brennende organische Material verursacht einen hohen Grad an Platnmausbreitung. Auch diese Eigenschaften sind in der Praxis unerwünscht.

Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß sich die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermeiden lassen und Schaumstoffe mit einer bedeutend verbesserten Flammwidrigkeit hergestellt werden können, wenn im Schaumstoffgefiige Isocyanuratgruppen und Carbodiimidgruppen gleichzeitig nebeneinander enthalten sind. Diese Schaumstoffe weisen eine verbesserte Flammwidrigkeit sowohl in Bezug auf das Weiter-* brennvermögen als auch in Bezug auf die Plammausbreitung auf. Darüberhinaus haben diese Schaumstoffe hohe Erweichungspunkte und hohe Lösungsmittelbeständigkeit, so daß sie aufgrund all dieser Eigenschaften mit Torteil für ©ine Verwendung auf dem Bausektor infrage kommen, ferner zeigen diese Schaumstoffe eine relativ niedere Dichte und gute Isoliereigenschaften und niedere Wassecabsorptioastendenz, so daß sie auch für eine Verwendung auf dem Kühlsektor infrage kommen.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit Carbodiimidgruppen und Isocyanuratgruppen aufweisende Schaumstoffe.

Erfindungsgemäß sind solche Schaumstoffe bevorzugt, in denen 3 - 45 $, bezogen auf die Gesamtsumme an Carbodiimid-und Isocyanuratgruppen, an Carbodiimidgruppen enthalten sind. Ganz

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besonders bevorzugt sind Garbodiimid- und Isocyanuratgruppen aufweisende Schaumstoffe auf Basis von Polyaryl-polyalkylenpolyisocyanaten.

Die vorliegende Erfindung betrifft darüberhinaus auch ein Verfahren zur Herstellung von Carbodiimid-und Isocyanuratgruppen aufweisenden Schaumstoffen. Das Verfahren besteht darin, daß ein organisches Polyisocyanat in Gegenwart eines Treibmittels mit einem Katalysator, der die Bildung von μ

Carbodiimidgruppen bewirkt, sowie mit einem Katalysator, der die Bildung von Isocyanuratgruppen bewirkt, umgesetzt wird.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zwei verschiedene Arten von Katalysatoren bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Schaumstoffe verwendet werden, nämlich ein Katalysator, der die Bildung von Isocyanuratgruppen fördert und ein weiterer, der die Bildung von Carbodiimidgruppen bewirkt. Dabei ist es nicht absolut notwendig, daß \ diese Katalysatoren gleichzeitig zur Wirkung kommen. Vielmehr ist es in vielen Fällen bevorzugt, daß zunächst der die Carbodiimidgruppen bewirkende Katalysator auf das Polyisocyanat einwirkt und in zweiter Stufe das so entstandene Isocyanatgruppen aufweisende Reaktionsprodukt mit dem die Bildung von Isocyanuratgruppen bewirkenden Katalysator umgesetzt wird. Es kann aber auch durchaus in manchen Fällen vorteilhaft sein, beide Katalysatorarten gleichzeitig zur Einwirkung auf das

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Isoeyanat zu bringen. Unvorteilhaft ist indessen, daß sich eine zu große Anzahl von Isocyanuratgruppen vor der Bildung von Carbodllmldgruppen anhäuft. Die Carbodiimidstruktur 1st thermisch und chemisch stabil und wird nicht beeinträchtigt durch die thermische Stabilität der anderen vorhandenen Strukturen im Schaumstoff, wie z.B. Iβocyanuratstrukturen bei der Einführung von ürethangruppen oder dem Zusatz von inerten Weichmachern in Schaumstoffen.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schaumstoffe kommen beliebige organische Polyisocyanate infrage. Indessen sind aromatische Polyisocyanate und speziell Gemische aromatischer Polyisocyanate bevorzugt. Werden Isocyanatgemische eingesetzt, so soll zumindest ein Teil dieses Gemische aus einem aromatischen Diisoeyanat und ein weiterer Teil eines Gemische aus einem aromatischen tri- oder höberfunktionellen Isoeyanat bestehen, so daß das Isocyanatgemlsch vorzugsweise eine Punktionalitat von etwa 2,1-4 aufweist. Als Beispiele für organische Polyisocyanate seien genannt: 1,4-Butandilsocyant, 1,10-Deoandiisocyanat, cycloaliphatische Polyisocyanate wie 1^-Cyclohexandiisocyanat, 1-Methyl-2,4-cyclohexandiisocyanat, i-Methyl-2,e-cyclohexandlisocyanat und speziell Gemische dieser beiden Isocyanate, wie sie z.B. in der kanadischen Patentschrift 745 636 beschrieben werden, ferner Bis^-Isocyanatoeyclohexylmethan, aromatische Polyisocyanate wie 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat und ihre Gemische, 4_t4^l-Diphenylmethandilsocyanat, 1,5-Naphthylendliso-

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cyanat, 2,2'-:Dimethyl-4,4^f-diisocyanatodiphenylTnetaan, 2,2'-Dimethoiy-4,4-diisocyanatodiphenylmetlian", halogenierte aromatische Polyisocyanate, z.B. 2,2^l-Dichlor-4,4^l-diisocyanatodiphenylmethan, Perchlordiphenylmethandiisocyanat, Tricblortoluylendiisocyanate wie 3,5_r6-Trichlortoluyleti-2,4-diisocyanat oder 2,2^l-Dibrom-4,4'-diisoeyanatodiphenylmethan. Bevorzugt ist ein Isocyanatgemisch der Formel

5-tn

(NCO)

4-m

(NCO)

5-m

(NCO)

in der

m = 1 - 3

η = 0,5 - 2,0

X = Wasserstoff, niederer Alkylrest, niederer Alkoxyrest,

Halogen, Nitrogruppen und R = Alkylenrest sind.

Der Alkylenrest R in der Formel hat bevorzugt 1 - 6 C-Atome und stellt vorzugsweise eine Methylengruppe dar, m ist vorzugsweise 1 und X vorzugsweise Wasserstoff, so daß vorzugsweise ein Polyisocyanat infrage kommt, welches durch Phosgenierung eines aus Anilin-Formaldehyd-Kondensation erhaltenen Amins hergestellt worden ist. Vorzugsweise hat η einen solchen Wert, daß 30 - 60 $> Diisocyanat im Gemisch des Polyarylpolyalkylen-polyisocyanats vorhanden sind. Polyaryl-polyalkylen-970 909826/13 39 -5-

polyisocyanate dieser Art können - wie bereits angedeutet durch Reaktion eines aromatischen Amins mit Aldehyden oder einem Keton und durch Phosgenierung des resultierenden Polyamine hergestellt werden, wie es z.B. in der amerikanischen Patentschrift 2 683 730 und in der kanadischen Patentschrift 665 495 beschrieben wird. Hierfür kommen beliebige Arylamine, welche vorzugsweise einen Benzolkern und mindestens ein substituierbares Wasserstoffatom auf- \ weisen, infrage. Vorzugsweise weist der Benzolkern nicht mehr als einen Substituenten auf, wie etwa Chlor, Brom oder eine Nitrogruppe und besitzt vorzugsweise zwei primäre Aminogruppen. Ist der Benzolrest, abgesehen von den Aminogruppen, substituiert, so kommen als Substituenten vorzugsweise Alkylreste wie Methyl-, Äthyl- oder Propylreste infrage. Das bevorzugte Amin ist Anilin, aber-auch Chloranilin, Bromanilin, o-, m- und p-Toluidin, Methoxyanilin, Nitroanilia, 2,4- und 2,6-Toluylendiamine kommen in Betracht. Auch das verwendete Aldehyd oder Keton, das zur Herstellung der zur Phosgenierung verwendeten Amine in Betracht kommt, kann beliebiger Art sein. Vorzugs-

weise hat der Aldehyd oder das Keton weniger als 7 Kohlenstoffatome. Als Beispiele seien genannt: Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Benzaldehyd, Gyclohexanaldehyd, Aceton, Methyläthylketon, Hexanon-(2) und -(3), Cyclohexanon. Vorzugsweise hat das verwendete Aldenyd oder Keton die Formel R-CO-R , in der R Wasserstoff oder einen Alkylrest bedeutet und wobei die Summe der C-Atome höchstens 6 ist.

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Polyisocyanate der genannten allgemeinen Formel werden durch Umsetzung von Phosgen mit dem resultierenden Polyamin, vorzugsweise bei Temperaturen von -10 bis 80⁰C, hergestellt, wobei In erster Stufe ein Gemisch von Carbamylchloriden und Aainhydrochloriden entsteht und in zweiter Stufe die weitere Phosgeneinwirkung bei höheren Temperaturen zu den entsprechenden Isocyanaten führt. Die Phosgenierung wird vorzugsweise in einem inerten organischen Lösungsmittel durchgeführt, z.B. o-Dichlorbenzol, Toluol, oder in solchen Lösungsmitteln, wie sie z.B. in der amerikanischen Patentschrift 2 683 730 genannt werden. Auch das darin genannte Verfahren ist geeignet. Ein bevorzugtes Gemisch von Polyisocyanaten ist von der Formel

Vnco

in der η einen Durchschnittswert von 0,88 hat. Sin solches Gemisch enthält etwa 50 $ Diisocyanat und etwa 21 % Triisocyanat und als Rest Tetra- und Pentaisocyanate. Auch PoIyaryl-polyalkylen-polyisocyanate, welche zusätzlich organische Diisocyanate, z.B. Toluylendiisocyanat, enthalten, kommen erfindungsgemäß infrage. Sin geeignetes Gemisch dieser Art enthält z.B. 10 - 90 £ Toluylendiisocyanat und als Rest PoIyaryl-polyalkylen-polyisocyanate der bereits genannten Art. Vorzugsweise enthalten solche Gemische mindestens 50 %

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Polyaryl-polyalkylen-polyIsocyanate, vorzugsweise Polypbenylpolymethylen-polyisocyanate, welche gegebenenfalls halogeniert sind.

Die erfindungsgemäßen Schaumstoffe werden durch Reaktion eines Polyisocyanate in Gegenwart eines die Isocyanuratbildung bewirkenden Katalysators und eines die Carbodiimidbildung bewirkenden Katalysators hergestellt. Dabei wird in Gegenwart eines Treibmittels gearbeitet. Man kann z.B. die Reaktionsteilnehmer, nämlich das Isocyanat, das Treibmittel und die beiden Katalysatortypen, gleichzeitig in einer maschinell» Vermischungsapparatur, wie sie z.B. in dem amerikanischen Reissue Patent 24514 beschrieben wird, kombinleren. Es ist aber auch möglich und vielfach vorteilhaft - wie bereits angedeutet - zunächst den Carbodiimidgruppen bildenden Katalysator zur Einwirkung zu bringen und das resultierende "Prepolymer" in einer zweiten Stufe und mit einem Treibmittel und mit dem Isocyanuratgruppen bildenden Katalysator in Reaktion zu bringen. Falls in erster Stufe die Carbodiimidbildung erfolgt, soll diese Reaktion vorzugsweise nicht jenseits einer Viskosität des Reaktionsgemisches von 1000 cps bei 25 fortgesetzt werden.

Als Isocyanuratgruppen bildender Katalysator kommen solche beliebiger Art infrage. Bevorzugte Katalysatoren sind solche, welche eine Gelierung des Isocyanats unter isocyanuratbildung bei einer Temperatur von 20⁰C in 10 Minuten bewirken, wenn sie in einer Menge von 1-1Og pro 100 g organisches Polyisocyanat Mo 970 909826/1339 -8-

zugefügt werden. Diese Bedingung erfüllen z.B. Natriumphenole*, NatriumtrichJorphenolafc, 2,4,6-Trir(dimethylaminomethyl)-phenol, ein Gemisch aus 80 $> o- und 20 fi p-Dimethylaminomethylpbenol. Ss ist auch möglich, andere Katalysatoren einzusetzen, welche bei Temperaturen über 20° eine Isocyanuratbildung bewirken. Derartige Katalysatoren erfordern indessen die Anwendung von höheren Temperaturen oder von Druck oder eines Treibmittels, welches nicht expandiert, bevor diese hohe Temperatur erreicht ist. Als solche Katalysatoren kommen z.B. infrage: Bleinaphthenat, Kaliumoleat, Bleibenzoat, Sleioctoat.

Als Carbodiimid-bildende Katalysatoren kommen ebenfalls solche beliebiger Art infrage. Vorzugsweise werden indessen solche verwendet, welche die Bildung von Carboditmidgruppen bei höchstens 30⁰C bewirken. Derartige Katalysatoren sind z.B. Phospholine, Phospholinoxide und -sulfide, Pbospholidine und Phospholidinoxide und -sulfide. Phospholinoxide und -sulfide sind z.B. in den amerikanischen Patentschriften 2 663 737 und 2 663 738 beschrieben. Phospholidinoxide werden in der amerikanischen Patentschrift 2 663 739 genannt. Die entsprechenden Phospholine und Phospholidine können durch Lithiura-aluminiumhydrid-Reduktion der entsprechenden Dichlorphospholine oder -phospholidine hergestellt werden. Diese Dichlorverbindungen werden auch zur Herstellung der obengenannten Oxide und Sulfide verwendet und sind z.B. in der amerikanischen Patentschrift 2 663 736 beschrieben. Representative Phospholine sind z.B. i-Phenyl-3-phospholin,

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S-Methyl-i-phenyl-O-ptiospholiti, i-Athyl-3-phospholin, ^r-Iso~ propyl-i-phenyl-3-phospholin und 3-(4-Methyl-3-pentenyi)-1-phenyl-3-phospholin. Als Phospholinoxide und -sulfide seien z.B. genannt: 3-Me-thyl-1-phenyl-3-phosphol:Ln-1-öxid, 1-Ä'thyl-3-methyl-3-phospholin-1-oxid, 1-Äthylphenyl-;;-methyl-3-phospholin-1-oxid, 3-(4-Methyl-3-pentenyl)-1-phenyl-j-phospholin-1-oxid, 3-Chlor-1-phettyl-3-phospholin-1-oxid, 1-Äthyl-3-methyl-3-phospholin-1-sulfid. Als Phospholidine seien genannt: 1-Phenyl-phospholidin, 3-Methyl-1-phenyl-1-phospholidin, 1-Äthyl-3-tnethylphospholidin und 1-Äthyl-phospholidin. Als Phospholidinoxide kommen z.B. infrage: 1-Äthyl-jj-methylphospholidin-1-oxid und 1-Phenyl-phospholidin-1-oxid. Die vorzugsweise zu verwendenden Katalysatoren haben somit die Formeln

OQQQ

R R (S)O R (S)O R

wobei R einen Alkyl·» Aryl-, Alkaryl- oder heterocyclischen .Rest darstellt.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schaumstoffe kommen beliebige Emulgatoren oder Stabilisatoren in Betracht, z.B. sulfoniertes Rizinusöl. Vorzugsweise werden als Schaumstabilisatoren solche auf Silikonbasis verwendet, z.B. ein Polydimethylsiloxan oder ein Polyoxyalkylen-polysiloxan-Blockcopolymers. Stabilisatoren der letztgenannten Art sind z.B. in der

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amerikanischen Patentschrift 2 834 748 offenbart. Beispiele für dtrartige Stabilisatoren entsprechen der Formel

R¹Si

O(R₂SiO)_q(C_aH_2nO)_zR»

la der R, R¹ und R" Cj-C.-Alkylreste, p, q und r jeweils einen Wert von 4-8 und (C_nH_2nO) eine gemischte Polyoxyäthylen-oxypropylengruppe mit 15 bis 19 Oxyäthylen- und 11 bis 15 Oxypropyleneinheiten und ζ eine Zahl von 26 tis 34 darstellen. Besonders bevorzugt ist eine Verbindung der Formel

I f V<^Ca^H2n°>30^C4^H9

in der (C_nH₂ 0) ein gemischtes Polyoxyäthylen- und -oxypropylen-Blockcopolymeres mit etwa 17 Oxyäthyleneinheiten und etwa 13 Oxypropyleneinheiten darstellt. Weitere infrage kommende Stabilisatoren sind z.B. in den kanadischen Patentschriften 868 537, 668 478 und 670 091 offenbart. Darüberhinaus kommen Stabilisatoren der Formel

infrage, in der χ eine ganze Zahl darstellt und die Anzahl

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der trifunktionellen Silikonatorae, welche an einen monovalenten oder polyvalenten Kohlenwasserstoffrest gebunden sind, wiedergibt, R¹ und R sind einwertige Kohlenwasserstoffreste, wie bereits definiert, a ist eine ganze Zahl von mindestens 1 und gibt die Anzahl der Polyoxyalkylenketten im Blockcopolymeren wieder, y ist eine ganze Zahl von mindestens 3 und zeigt die Anzahl der difunktionellen Siloxaneinheiten an, η ist eine ganze Zahl von 2-4 und gibt die Anzahl von Kohlenstoffatomen in der Oxyalkylengruppe wieder, ζ ist eine ganze Zahl von mindestens 5 und zeigt die Länge der Oxyalkylenkette an. Es ersteht sich, daß derartige Verbindungen in der Regel nicht einheitlich sind, so daß die angegebenen Werte Durchschnittswerte darstellen.

Ein Typ von derartigen Blockcopolymeren (wenn χ in der
Formel 1 ist), hat z.B. die Struktur

0(R₂Si0)p(C_aH_2a0)₂H O(R₂SiO)_r(C_n

wobei ρ und q und r einen Mindestwert von 3 aufweist,
während die anderen Reste bzw. Indices die bereits genahnte Bedeutung haben. Besonders kommt auch eine Verbin dung der Formel

Me

)₃SiO^rCH₃)₂SiC_7₅l₂ Si-O(CH₂CH₂O)₆H

infrage.

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Das erfindungsgemäß zu verwandmde Treibmittel ist inert und kann z.B. ein niedrigsiedender Kohlenwasserstoff wie Pentan, Hexan, Heptan, Penten oder Benzol darstellen. Auch Azoverbindungen wie Azohexa^ydrobenzodinitril oder naugeuiecto Kohlenwasserstoffe wie Dichlordifluormethan, Dichlordifluoräthan, Trichlorfluormethan, Isopropylchlorid oder Methylenchlorid kommen infrage. Auch Aceton ist als Treibmittel geeignet.

Die erfindungsgemäßen Schaumstoffe eigenen sich in hervorragender Weise für eine Verwendung auf dem Bausektor, speziell für Isolierungszwecke. Sie zeigen z.B. nicht die für Isoeyanuratschaumstoffe typische Sprödigkeit, haben hohe Erweichungspunkte und eine höhere Lösungsmittelbeständigkeit, verglichen mit Schaumstoffen, die nur durch Carbodiimidbildung hergestellt worden sind. Wie bereits angedeutet, ist auch die Flammwidrigkeit im Vergleich zu bekannten Schaumstoffen sehr günstig. Die erfindungsgemäßen Schaumstoffe können eine sehr niedere Dichte aufweisen, während im Vergleich dazu Schaumstoffe, welche nur Garbodiimidgruppen enthalten, mit einer höheren Dichte verbunden sind und unregelmäßige Zellstruktur zeigen. Es ist möglich, die Schaumstoffe nach dem Sprühverfahren zu applizieren, da sie ein gutes Ädhäsionsvermögen aufweisen. Außer der Verwendung auf dem Bausektor kommen die üblichen Verwendungsmöglichkeiten für harte Polyurethanschaumstoffe infrage, darunter auch z.B. die Verwendung als Auskleidung für Treibst off tanks.

Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile, wenn nicht anders definiert. Mo 970 _₁₃_ 909826/1339

Beispiel 1:

Zu 100 g geschmolzenem 4,4'-Diphenyltoethandiisocyanat werden bei 50 C 1,1 g 1-Phenyl-j-methyl-1-phospholinoxid in trockenem Toluol hinzugefügt. Das Vermischen dauert 3 Minuten, während"CO₂ abgespalten wird. Danach werden 4 g 2,4,6-Tris-(dimethylarninomethyl)-phenol- hinzugegeben? die Reaktionsmischung schäumt unter beträchtlicher Wärmeentwicklung auf. Der resultierende Schaumstoff ist farblos, flaanwidrig und nicht spröde. Auch nach der Härtung, welche eine Stunde bei 125 C erfordert, ist der Schaumstoff nicht spröde. Das Infrarotspektrum zeigt nur sehr wenig freies Isocyanat und große Mengen an Carbodiimidgruppen. und Isocyanuratgruppen im Schäumstoffgefüge.

Beispiel 2s

100 g eines Polyisocyanatgemisehes der Formel

OCN-

CH,

If XS -NCO

in der η einen Durchschnittswert von 0,88 hat und welches 50 i> Diisocyanat, 21 </o Triisocyanat und als Rest Tetra™ und Pentaisocyanat aufweist, werden auf 90⁰C erhitzt, und 0,7 g i-Phenyl-3-methyl-i-phospholinöJfid in trockenem Toluol werden hinzugefügt. Das Vermischen wird fortgesetzt, während sich CO

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entwickelt. Wenn 8 g 2,4,6-Tris-(dimethylaminoniethyl)-phenol zu diesem Gemisch hinzugefügt werden und man 15 Sekunden rührt, wird ein feinzelliger Schaumstoff gebildet, der sehr flammwidrig ist und härter als der Schaumstoff gemäß Beispiel 1j jedoch nicht spröde ist. Das Infrarotspektrum zeigt, daß im Schaumstoff nur sehr wenig freies Isocyanat, eine geringe Menge an Isocyanuratgruppen und große Mengen an Carbodiimidgruppen enthalten sind.

Beisgiel^jj

Zu 100 g eines Polyisocyanate gemäß Beispiel 2 wird ein Gemisch aus 0,8 g 1-Phenyl-i-methyl-i-phospholinoxid, 2,1 g Methanol und 7»1 g 2,4t6-Tris-(dimethylaminomethyl)-phenol hinzugefügt. Man mischt 15 Sekunden.Die Mischung beginnt nach 10 Sekunden aufzuschäumen; die Steigzeit beträgt 60 Sekunden. Ein feinzelliger nichtspröder Schaumstoff wird

erhalten.

Beispiel 4:

14-65 g eines Polyisocyanate gemäß Beispiel 2 werden mit 14 g Tris-(dichlorätbyl)-phosphat erhitzt. Die Analyse des so modifizierten Isocyanate zeigt einen Isocyanatgehalt von 22,6 ^. 200 g eines solchen modifizierten Polyisocyanate werden mit 200 g eines Polyisocyanate gemäß Beispiel 2, 15g eines Stabilisators der Formel

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C₂H₅-Si-

und 100 g Trichlormonoflaoraiethan vermischt. Man erhält einen feinzelligen Schaumstoff nach 4-0 Sekunden, nachdem 58 g 2,4,6-Tris^(dinebhylaminomethyl)-phenol "hinzugefügt worden sind. Dieser Schaumstoff ist sehr zäh, nicht spröde, auch nicht nach einstündiger Härtung bei 125⁰C, und sehr flammwidrig.

Beispiel 5:

Zu 100 Teilen eines modifizierten Polyisocyanate, welches durch Umsetzung von 4,4^!-Diphenylraethandiisocyanat mit BIs-(ß-chloräthyl)-phosphat erhalten worden ist und eine Viskosität von 17 OOOcps/25⁰ und einen NGO-Gehalt von 20,5 1° aufweist, werden 77 Teile eines Polyisocyanate gemäß Beispiel 2 hinzugefügt. Damit werden 26 Teile Trichlorfluormethan, 9 Teile 2,4,6-Tris-(diinethylaminonsethyl)ph₍mol, 2 Teile Dipropylenglykol und 2 Teile eines Silikonöls gemäß Beispiel 4 maschinell vermischt, wie es in der amerikanischen Reissue Patentschrift 24 5H beschrieben wird. Man erhält einen harten feinzelligen Schaumstoff, der nicht spröde ist und eine Dichte von 0,0224 g/cnr aufweist. Dieser Schaumstoff hat eine Druckfestigkeit von 1,47 kp/cm und zeigt bei einer eintägigen Lagerung bei 200⁰C eine Volumenänderung von nur 1,0 $. Der Schaumstoff ist nicht

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brennbar und zerbirst auch nicht, wenn er mit einer Propangasflamme in Kontakt gebracht wird. Die Zeit, welche eine Propangasflamme benötigt, um 2,54 cm zu .durchdringen, beträgt 30 Minuten. Der Schaumstoff zeigt einen Hammverbreitungsfaktor von 16,7, gemessen nach der Methode, welche auf Seite 157 in "Industrial and Engineering Chemistry", Band 6, Nr. 3, September 1967, beschrieben ist. Der Schaumstoff hat 88,5 1» geschlossene Zellen. Darüberhinaus zeigt der Schaumstoff eine ausgezeichnete Festigkeit, wie aus den nachfolgenden Werten zu ersehen ist:

Thermische Werte Gew.-^ Verlust, 4-OQ⁰G Carbodiimid/Isocyanurat 5,0

Isocyanarat 15,0

irrethan/Isocyanurat 5O/5U 39,0 Urethan 50,0

Beispiel 6;

926 g einer Mischung aus 80 $> 2,4— und 20 $> 2,6-Ioluylendiisocyanat werden 3,0 g tertiär-Butylphosphinoxid hinzugefügt, und man erhitzt zwei Stunden bei 150 - 160⁰C. CO₂ entwickelt sich. Das resultierende Polyisocyanat hat eine Viskosität von 450 cps bei 125⁰C und enthält 80,5 $ KCO. 400 g dieses Polyisocyanate werden mit 100 g Trichlormonofluormethan, 4 g eines Silikonöls gemäß Beispiel 3, 6,0 g Tripropylenglykol, 10 g 1,3,5-Eris- (dimethylaminopropyl)-hexa-

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hydrotriazin und 10 g 2,4,6·-Μβ-(ditiiethylamiaomethyl)-phenol 10-15 Sekunden vermischt und in eine Papierform gefüllt. Das Reaktionsgemisch schäumt auf und innerhalb von 4 Minuten erhält man einen harten Schaumstoff. Er ist feinzellig und

^

hat eine Dichte von 0,O^ g/cm'' . Die Druckfestigkeit ist 2,7 kp/cm und die Volumenausdehnung bei 100⁰C beträgt nach einer Woche 1,27 fo. Der Schaumstoff ist nicht brennbar und nicht, spröde. Der "Bureau of Mines torch penetration time-"^^¹ beträgt 20 Minuten gemäß der Vorschrift auf Seite 158 von"Industrial and Engineering Chemistry", Band 6, Nr. 3, September 1967.

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Claims

Patentansprüche:

1. Carbodiimid·» und Isocyanuratgruppen aufweisende Schaumstoffe.

2. Schaumstoffe gemäß Anspruch 1, in denen 3 - 45 $> der Gesamtsumme an Carbodiimid- und Isocyanuratgruppen Carbodiimidgruppen darstellen.

3. Schaumstoffe gemäß Anspruch 1 und 2 auf Basis eines PoIyaryl-polyalkylen-polyisocyanats.

4. Verfahren zur Herstellung von Carbodiimid- und Isocyanuratgruppen aufweisenden Schaumstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß ein organisches Polyisocyanat in Gegenwart eines Treibmittels mit einem Katalysator, der die Bildung von Carbodiimidgruppen bewirkt, sowie mit einem Katalysator, der die Bildung von Isocyanuratgruppen bewirkt, umgesetzt wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat in Gegenwart eines Treibmittels in erster Stufe mit einem Katalysator, der die Bildung von Carbodiimidgruppen bewirkt, umgesetzt wird und in zweiter Stufe in Gegenwart eines Katalysators, der die Bildung von Isocyanuraigruppen bewirkt.

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6. Verfahren gemäß Anspruch: 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkung des Katalysators ,.der die Carbodiimidgruppenbildung bewirkt, und des Katalysators, der die Bildung von Isocyanuratgruppen bewirkt, gleichzeitig erfolgt.

7. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator, der die Bildung von Carbodiimidgruppen bewirkt, solcher verwendet wird, der die Bildung von .

_A Carbodiimidgruppen bei Temperaturen von höchstens 3O⁰G

bewirkt und daß als Katalysator, der die Bildung von Isocyanuratgruppen bewirkt, solcher verwendet wird, welcher eine Gelbildung eines Isocyanate unter Isocyanuratbildung bei Temperaturen von 2O⁰C in 10 Minuten bewirkt, wenn er in einer Mengen von 1 - 10 g pro 100 g organisches Polyisocyanat verwendet wird.

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