DE2045992A1 - Gieß-Polyurethanelastomere mit verbesserten Eigenschaften sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Gieß-Polyurethanelastomere mit verbesserten Eigenschaften sowie Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Gieß-Polyurethanelastomere mit verbesserten
Eigenschaften sowie Verfahren zu deren Herstellung.
Gieß-Polyurethanelastomere auf der Basis von Polyestern und Polyäthern sind nach dem Stand der Technik durch ein ausgewogenes
Eigenschaftsbild gekennzeichnet und haben sich deshalb auf einer ganzen Reihe von Einsatzgebieten bewährt.
Im Fall besonders starker mechanischer Beanspruchungen, wie sie z.B. bei Fahrzeugreifen auftreten, weisen die bekannten
Polyurethanelastomere jedoch noch Mangel auf, die ihrem Einsatz auf diesem Sektor im Wege stehen.
So ist es vor allem die Weiterreißfestigkeit und das Rißverhalten, welches für diese Einsatzgebiete als nicht ausreichend
angesehen werden muß. Zwar ist es möglich, ein Polyesterurethan auf der Basis von Polyäthylenadipat,
Naphtylen-1,5-Diisocyanat und Wasser herzustellen, welches
eine ungewöhnlich hohe Weiteirxreißfestigkeit nach DIN 53 515
von 80 kp/cm aufweist; jedoch erfordert die Herstellung dieses Polyurethanes besondere Maßnahmen wobei eine Verarbeitung
nach dem Gießverfahren nicht möglich ist.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß sich Gießpolyurethanelastomere
mit verbesserter Weiterreißfestigkeit und vorboasertem Biege-Rißverfahren in der für Gießpolyurethane
üblichen Verfnhrenaweiae herstellen lassen, wenn dem Gießanaatz geringe Mengen an monofunktioneilen Alkoholen bzw.
2098.13/1488
-2-
- Blatt 2 -
Aminen zugesetzt werden. Bisweilen werden durch diesen Zusatz
die Werte der Zerreißfestigkeit und die bleibende Dehnung ein wenig beeinträchtigt; der Gewinn an Weiterreißfestigkeit und
il-is verbesserte Biege-Rißverhalten wiegt diesen Verlust jedoch
1 ..· i wo i tem nu.f.
Das Wesen vorliegender Erfindung wird nun anhand von Beispielen
weiterhin erläutert:
Es wurden vier verschiedene Grießpolyurethane entsprechend folgender Rezeptur hergestellt:
| Polyäthylenglykoladipat, m" - 2 000 mit OH-End- η gruppen |
A 100 |
B 100 |
C
100 |
D 100 16 |
| Maphthylen -1,5-DÜ»ooyftnat | 1β | 18 | 18 | 1.95 |
| 1,4-Butandiol | 2 | Z | 1.9 | 0,05 |
| rjfButanol | 0,1 | 0.1 |
Der Polyester wurde nach einstündigem Entwässern bei 135 im
Vakuum 12 Minuten lang bei 1280C mit dem Diisocyanat umgesetzt;
so-^dann wurde das Diol-Alkohol-Gemisch bei etwa 1300C zugegeben
und das Ojanze in eine 120° heiße, 4mm tiefe Plattenform eingegossen.
Die Platten konnten nach 30 bis 60 Minuten der Form entnommen werden. Die entformten Gießlinge wurden 24 Stunden
im Wärmeschrank bei 1100C ausgeheizt.
20981 3/1488 bad original
-3-
- Blatt 3 -
Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse der physikalischen
Prüfung:
kp/on J
Spannungawerte £kp/oa jbei
Dehnung 100 56
200 #
300 ?S
WeiterreiBfeatigkeit £kp/caTj
DIN 53 515
Zugverforraungsreat nach
O £ Vordehnung in
n. 15 mir 100
n<
Dauer-Knickversuch nach DIN 55 522 (De Mattia Test)
eo
640
45
59
66
55
228
567
45
64
116
ιLg n. (Zahl der Biegungen
I zur Rißentßtehung)
;Lg η-, (Zahl der Biegungen Ms
! aur Zerstörung)
4,8
554
750
102
120
77
J62
750
?4 45 63
110
5*?
5,6 6,Cj 5,8 6,2 J
€~gv sich, ün!s die Werte aer Weitej.'rei.'^festigkeit ä::,ro.
Alkonol:3Ußats hefcrächfcli ·?:: verbessert "/urden.
in Ti-iuor-Knickversuch wurde ins RI5verhalten ili^rch die Zahl
Jor Lviegtmgen bis sur Ri^ent-tehung (n^) und bis zur Zerstörung der Probe (n£) chrakterisiert. Der Übersichtlichkeit
halber wurde in der Tabelle der dekatische Logarithmus von n. und η- angegeben. Es ergibt sich, daß sowohl die Zahl der
Biegungen bis zur Rißentstehung als auch bis zur Proben-
2 0 9 8 1 3 / U 8
- KLott 4 -
;:.(.· r:·. ι. ο run,- duroli rtpn AVlcoholssuantz deutlich vergrößert wurden.
Beispiel 2
Zusatz von weiteren einwertigen Alkoholen zu PoIvesterurethanen
Wie in Beispiel 1 beschrieben,wurden vier verschiedene Gießpolyurethane
entsprechend folgender Rezeptur hergestellt; die Grundrezeptur A und die Verfahrensweise entspricht hierbei
dem Beispiel 1. Als Alkohole wurde tert.-Butanol, Cetyl- und
Benzylalkohol ausgewählt. Um vergleichbare Verhältnisse zu erhalten, erfolgten die Zusätze der höhertnolekularen Alkohole
in Mengen, die dem Butylalkohol äquimolar sind:
|
Polyuthylenglykolndipat, M - 2000
mit OH-Rndfnippen |
A
100 |
E
100 |
P
100 |
G
100 |
| Nnphthylon -1,5-DHeocyanat | 18 | 18 | 18 | |
| 1,4-Butftndi öl | 2 | 1,9 | 1.9 | 1,9 |
| t9rt--Bulanol | 0,1 | |||
| Cctylalkohol | 0,53 | |||
| Benzylalkohol | 0,15 |
209813/U88
BAD ORiOtNAL
- Blatt 5 -
Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse der physikalischen Prüfung:
| n. 15 min | A | E | P | 0 | |
| Härte Shore Λ | n. 1 h | 80 | 78 | 77 | 76 |
| Bruchfestigkeit [kp/cm2 | Dauer-Knickversuch nach DIN 53 522 (De Mattia Test) |
324 | 271 | 293 | 2% |
| Bruchdehnung <?<> | Lg n. (Zahl der Biegungen bis zur Rißentstehung) Lg n_ (Zahl der Biegungen bis zur Zerstörung) |
640 | 569 | 612 | 558 |
| Spannungewert kp/cra J bei Dehnung 100 $ 200 io 300 c/. |
43 59 66 |
54 60 |
36 49 70 |
34 46 70 |
|
| Weiterreißfeetigkeit jkp/omj nach DIH 53 5^5 |
55 | 67 | 74 | 61. | |
| Zugverformungaree t | 100 | 142 | 118 | 138 | |
| nach 200 fo Vor dehnung |
16 | 58 | 40 | 6Θ | |
| 4,8 5,6 |
5,8 6,0 |
CO CO
IfN IfN |
5,5 5,5 |
Wie im vorhergehenden Beispiel 1 zeigen die Ergebnisse der
physikalischen Prüfung, daß die Alkoholzusätze in allen Fällen die Werte der Weiterreißfestigkeit erheblich verbessert haben;
die Werte der bleibenden Dehnung wurden in diesem Beispiel stark beeinträchtigt.
Auch da3 Biege-Rißverhalten wurde, abgesehen von Probe G,
deutlich verbessert.
-6-
209813/U88
- Blatt 6 -
Beiepiel 3
Zusatz von Anilin zu aminvernetztem Polvätherurethan
Es wurden zwei Gießpolyurethane entsprechend folgender Rezeptur hergestellt:
|
Polytetrahydrofuren, M - ?0O0,
mi t NCO-Endgruppen |
H 100 |
I
100 |
|
4,4'-Diamirof-3i3l Diohlordiphenyl-
mcthan |
11 | 11 |
| Anilin | • | 0,5 |
Das Polyäther auf der Basis von Polytetrahydrofuran, von einem
mittleren Molekulargewicht M= 2 000, dessen OH-Endgruppe durch Umsetzung mit Toluylendiisocyanat vollständig in NCO-Endgruppen
überführt worden sind, wurde 10 Minuten lang bei 100° im Vakuum entgast und mit dem aminischen Vernetzer bzw. mit dem Vernetzergemisch
versetzt. Die Gießmasse wurde in eine 120° heiße, 4 rom tiefe Plattenform eingegossen. Sie Platten wurden in einem
Wärmeschrank 30 Minuten bei 1400C ausgeheizt; nach Entformung
erfolgte eine Naohheizperiode von 24 Stunden bei 800G im Wärmeschrank«
-7-
209813/1488
- Blatt 7 -
Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse der physikalischen Prüfung:
| kp/cm2 | Il169 | opannungovart Ikp/cm Jbei Dehnung 100 $ ?00 <fo 500 # |
n. 15 >eo | 159 | I | |
| U H | ^eiterreißfeatigkeitl kp/om Ί nach Dili 53 515 |
η. 1 h | 49 | *4 | ||
| Härte Shore A 85 | Zugverformungsrest | Dauer-Kniokversuch nach DIH 53 522 (De Mattia Test) |
24 | 156 | ||
| Bruchfestigkeit | nach 200 i» Vordehnung | Lg n.( Zahl der Biegungen bie zur RiBentstehung) |
10 | 400 | ||
| Bruchdehnung | Lg n„ (Zahl der Biegungen bit sur Zerstörung) |
6 | 44 60 65 |
|||
| 35 | ||||||
| ^2,6 | 12 | |||||
| 2i7 | 4 | |||||
| -2,9 | ||||||
| 3,0 |
Die Weiterreißfestigkeit wurde durch den Anilinzusatz verbessert
unter Beibehaltung der günstigen Werte dee Zugrerformungsrestes.
I>i:j Bioge-Rißverhnlten erscheint deutlich verbessert.
209813/U88
BAD ORIGINAL
- Blntt O -
Kn wurdon ausHtzlioh zur Vergleichsmisohung It drei GießpolyureUirme
entsprechend folgender Rezeptur hergestellt:
| Polytetrahydrofuran, M · 2000 η mit NCO-Endgruppen |
H 100 |
I 100 |
K 100 |
L 100 |
|
4,4'-Diumino, 3,3«-Dichlordi-
phenylmethan |
11 | 11 | 11 | 11 |
| O-Toluidin | 0,2 | 0,5 | 0,8 |
Die Herstellung erfolgte in gleicher Weise, wie im vorhergehenden Beispiel 3 beschrieben wurde.
-9-
209813/U88
Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse der physikalischen Prüfung:
| kp/ora | n. 15 eoc | H | I | K | L | *v2,6 ^,0 5,7 | 3,1 | 5,8 | 5,8 | |
| ilärte Shore Λ | n. 1h | 85 | Θ1 | 84 | ee | 2,7 | ||||
| Bruchfestigkeit | Dauer-Knickvereuch nach DIN 53 522 (De Mattia Teat) |
163 | 67 | 79 | ||||||
| Bruchdehnung | SpannungBwerte Jkp/cro (bei Dehnung 100 $ ^00 $ 500 56 |
Lg η. (Zahl der Biegungen bis zur Rißentstehung) |
592 | 540 | 207 | 315 | ||||
| Welterroi3foBtigkeit kp/cmjnech am 53 515 |
Lg nE (Zahl der Biegungen bii zur Zerstörung) |
49 111 |
39 52 67 |
37 50 |
44 59 78 |
|||||
| Zugverforrnungereet na oh | 24 | 44 | 42 | 44 | ||||||
| 200 fc Vordehnung | 10 | 0 | 24 | 20 | ||||||
| 6 | 9 | 12 | 9 | |||||||
Es ergibt sioh, daß in allen Fällen, in dem o-Toluidin in
Mengen von 0,2 bis 0,8 Teile auf 100 Teile Polyäther zugegeben
-10-
209813/U88
- Blntt 10 -
wurden, die Werte der Weiterreißfestigkeit wesentlich verbessert gegenüber der Vergleichsmischung H erscheinen. Der
Verformungsrest wird durch den o-Toluidinzuaatz geringfügig vergrößert, die Bruchfestigkeit wird nur bei den hohen
o-Toluidlndosierungen von 0,3 und 0,8 Teilen mit 100 Teilen
Poyäther erheblich beeinträohtigt.
Dna Rißverhalten erscheint in allen Fällen gegenüber der Mischung
H verbessert.
-1!-/Patentansprüche
209813/U88
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von Gieß-Polyurethanelastomeren
mit verbesserten mechanischen Eigenschaften, insbesondere erhöhter Weiterreißfestigkeit und verbessertem Biege-Hißverhalten,
aus Polyestern, Polyethern, Diisocyannten
und Kettonverlängerern oder Vernetzern, dadurch gekennzoichent,
dq3 mnn dem Gießansatz kleine Mengen an raonofunktioneilen
Alkoholen und/oder monofunktionellen Aminen
hinzugibt.
?.. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengen an monofunktionellen Alkoholen und/oder
Aminen 0,05 bis 20 Gewichtsprozent der Menge der zugesetzten Kettf-nverlängerer oder Vernetzer betragen.
209813/U88_
BAD ORIGINAL
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702045992 DE2045992A1 (de) | 1970-09-17 | 1970-09-17 | Gieß-Polyurethanelastomere mit verbesserten Eigenschaften sowie Verfahren zu deren Herstellung |
| ZA716146A ZA716146B (en) | 1970-09-17 | 1971-09-14 | Cast polyurethane articles |
| AU33538/71A AU3353871A (en) | 1970-09-17 | 1971-09-16 | Cast polyurethane articles |
| FR7133557A FR2106590A1 (en) | 1970-09-17 | 1971-09-17 | Castable polyurethane elastomers - having improved tear propagation resistance and flexural tear behaviour |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702045992 DE2045992A1 (de) | 1970-09-17 | 1970-09-17 | Gieß-Polyurethanelastomere mit verbesserten Eigenschaften sowie Verfahren zu deren Herstellung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2045992A1 true DE2045992A1 (de) | 1972-03-23 |
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ID=5782706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19702045992 Pending DE2045992A1 (de) | 1970-09-17 | 1970-09-17 | Gieß-Polyurethanelastomere mit verbesserten Eigenschaften sowie Verfahren zu deren Herstellung |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU3353871A (de) |
| DE (1) | DE2045992A1 (de) |
| FR (1) | FR2106590A1 (de) |
| ZA (1) | ZA716146B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0089180A2 (de) * | 1982-03-15 | 1983-09-21 | Warner-Lambert Company | Kristalline, zum Vermahlen geeignete Polyurethanprepolymere |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR16218E (fr) * | 1911-05-06 | 1912-12-10 | Alfred Eduard Hofmann | Foyer industriel |
| FR1534290A (fr) * | 1966-08-16 | 1968-07-26 | American Cyanamid Co | Nouvelles polyuréthane-urées à bas point de fusion et leur préparation |
-
1970
- 1970-09-17 DE DE19702045992 patent/DE2045992A1/de active Pending
-
1971
- 1971-09-14 ZA ZA716146A patent/ZA716146B/xx unknown
- 1971-09-16 AU AU33538/71A patent/AU3353871A/en not_active Expired
- 1971-09-17 FR FR7133557A patent/FR2106590A1/fr active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0089180A2 (de) * | 1982-03-15 | 1983-09-21 | Warner-Lambert Company | Kristalline, zum Vermahlen geeignete Polyurethanprepolymere |
| EP0089180A3 (en) * | 1982-03-15 | 1984-05-23 | Warner-Lambert Company | Crystalline, grindable polyurethane prepolymers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2106590B1 (de) | 1974-03-29 |
| AU3353871A (en) | 1973-03-22 |
| FR2106590A1 (en) | 1972-05-05 |
| ZA716146B (en) | 1972-05-31 |
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