DE2050824C - Process to accelerate the sulfur vulcanization of poly urethanes - Google Patents

Process to accelerate the sulfur vulcanization of poly urethanes

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DE2050824C DE19702050824 DE2050824A DE2050824C DE 2050824 C DE2050824 C DE 2050824C DE 19702050824 DE19702050824 DE 19702050824 DE 2050824 A DE2050824 A DE 2050824A DE 2050824 C DE2050824 C DE 2050824C
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Die schwefelvulkanisierbaren. ungesättigten Polyurethane, wie sie z. B. in den französischen Patentschriften 1484 729 und 1486 448 beschrieben sind, lassen sich ganz allgemein schwieriger vulkanisieren als die gesättigten oder ungesättigten Polyurethane, die mit Peroxiden vulkanisiert werden. Zur Aktivierung und Beschleunigung der Vulkanisation mit Schwefel verwendet man außer organischen Beschleuniger 1 vom Typ des Mercaptobenzothiazols metallische Beschleuniger, insbesondere Komplexe von Zinkhalogeniden und Mercaptobenzothiazolsulfiden. Diese metallischen Beschleuniger besitzen jedoch dea Nachteil, bei Verwendung in für eine relativ schnell verlaufende Vulkanisatirji von nicht über beispielsweise 30 Minuten bei einer Temperatur von etwa 150 bis 160 C ausreichender Menge die Eigenschäften der Viilkanisate ungünstig zu beeinflussen, indem sie deren Alterungsbeständigkeit, insbesondere in der Wärme, herabsetzen.The sulfur vulcanizable ones. unsaturated polyurethanes, such as those used, for. As described in French patents 1484 729 and 1486 448, are generally more difficult to vulcanize than the saturated or unsaturated polyurethanes that are vulcanized with peroxides. In addition to organic accelerators 1 of the mercaptobenzothiazole type, metallic accelerators, in particular complexes of zinc halides and mercaptobenzothiazole sulfides, are used to activate and accelerate vulcanization with sulfur. However, these metallic accelerators have the disadvantage that, when used in an amount sufficient for a relatively rapid vulcanization of not more than, for example, 30 minutes at a temperature of about 150 to 160 C, the properties of the vulcanizates are adversely affected by their aging resistance, in particular in the Warmth, diminish.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beschleunigung der Schwefelvulkanisation von ungesättigten Polyurethanen kennzeichnet sich dadurch, daß man als Beschleuniger eine N-Alkenylverbindung mit einem oder mehreren an einem Stickstoffatom sitzenden Alkenylresten in einer solchen Menge, daß 2 bis 4 Stickstoffatome auf ein Polyurethanmolekül treffen. a) dem Vulkanisations- oder b) dem Reaktionsgemisch für das Polyurethan zusetzt, wobei im Fall b) eine N-Alkenylvcrbindung mit ein oder zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Gruppen verwendet wird. doThe inventive method for accelerating the sulfur vulcanization of unsaturated Polyurethanes are characterized by the fact that an N-alkenyl compound with an accelerator or more alkenyl radicals located on a nitrogen atom in such an amount that 2 to 4 nitrogen atoms meet a polyurethane molecule. a) the vulcanization or b) the reaction mixture for the polyurethane is added, wherein in case b) a N-alkenyl compounds with one or two isocyanate-reactive groups are used will. do

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet man eine Verbindung mit zwei oder sogar drei an dem gleichen Stickstoffatom sitzenden Alkenylresten, wobei diese Reste gleich oder verschieden sein können.According to a preferred embodiment of the invention one uses a connection with two or even three alkenyl radicals located on the same nitrogen atom, these radicals being the same or different could be.

Die Erfindung kann andererseits auf zwei verschiedene Arten durchgeführt werden.The invention, on the other hand, can be carried out in two different ways.

Gemäß einer ersten Durchführungsart verwendet man die N-Alkenylverbindung als einen der Bestandteile des Vulkanisationsgemisches, und man bringt sie mit den anderen Bestandteilen, nämlich Polyurethan, Ruß, Schwefel usw.. während der Herstellung der Mischung zusammen.According to a first embodiment, the N-alkenyl compound is used as one of the components of the vulcanization mixture, and it is brought with the other components, namely polyurethane, Soot, sulfur etc .. together during the preparation of the mixture.

Gemäß einer-zweiten Durchführungsart fixiert man die Verbindung N-Alkenyl in dem Polyurethanmolekül selbst. Zu diesem Zweck wählt man eine N-Alkenylverbindung mit einer oder zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Gruppen, insbesondere mit einer oder zwei Alkohol- und/oder Amingruppen Während der Herstellung des Polyurethans durch Reaktion eines dihydroxylierten Polymeren — zum Beispiel eines Polyesters — mit Diisocyanat wird die N-Alkenylverbindung dann entweder ai.i Kettenende oder im Innern der Polvurethankette eingebaut, ie nachdem, ob sie eine oder zwei gegenüber Isocyanate!, reaktionsfähige Gruppen besitzt.According to a second type of implementation, one fixes the compound N-alkenyl in the polyurethane molecule itself. For this purpose one chooses an N-alkenyl compound with one or two opposite Isocyanate-reactive groups, in particular with one or two alcohol and / or amine groups During the production of the polyurethane through the reaction of a dihydroxylated polymer - for Example of a polyester - with diisocyanate, the N-alkenyl compound is then either ai.i chain end or built into the interior of the polyurethane chain, ie after whether they have one or two opposite isocyanates !, has reactive groups.

Selbstverstänulieh konnte man auch die beider vorstehend beschriebenen Verfahrc-'sformen kombi nieren, indem man eine N-Alkenylverbindung in da Polyurethanmolekül oder eine der das Polyurethan bildenden Komponenten einbaut und eine N-Alkeny!· verbindung noch dem zu vulkanisierenden Polyurethankautschukgemisch zugibtOf course you could do both of them above-described Verfahrc-'sformen combi kidney by having an N-alkenyl compound in the polyurethane molecule or one of the polyurethane building components and an N-Alkeny! · connection to the polyurethane rubber mixture to be vulcanized admits

Die zu \erwendende Menge an N-Alkenylverbindung wird so bemessen, daß man 2 bis 4 Atome Stickstoff pro Polyurethanmolekül anwendet. Wenn die N-Alkenylverbindung nur eine einzige äthylenische Doppelbindung besitzt, beschränkt man sich vorzugsweise auf eine höchstens 2 Stickstoffatomen pro Polyurethanmolekül entsprechende Menge. Wenn sie zwei Doppelbindungen besitzt, kann man mehr Beschleuniger verwenden, wobei man vorzugsweise 4 Stickstoffatome pro Polyurethanmolekül nicht übersteigt. Tatsächlich nimmt der Beschleunigungseffekt mit dem Anteil an Stickstoffatomen zu. läuft jedoch ziemlich rasch flach aus. Die Eigenschaften der Vulkanisate werden sogar bei Erhöhung des Anteils der Stickstoffatome zuerst nur unmerklich, dann rascher schlechter. Bei dem bevorzugten Anteil an Stickstoffatomen ist der Beschleunigungseffekt ausgeprägt, ohne daß man eine merkliche Verschlechterung der Eigenschaften oder eine solche Veischlechteiung feststellt, welche nicht dadurch ausgeglichen werden könnte, daß man die Anteile der verschiedenen das Vulkanisationsgemisch bildenden Bestandteile entsprechend einstellt. The amount of N-alkenyl compound to be used is such that there are 2 to 4 atoms of nitrogen per polyurethane molecule. If the N-alkenyl compound is only a single ethylenic Has a double bond, it is preferably limited to a maximum of 2 nitrogen atoms per polyurethane molecule corresponding amount. If it has two double bonds, you can get more accelerators use, preferably not exceeding 4 nitrogen atoms per polyurethane molecule. In fact, the acceleration effect increases with the proportion of nitrogen atoms. runs pretty much though quickly flat. The properties of the vulcanizates are improved even when the proportion of nitrogen atoms is increased at first only imperceptibly, then more quickly worse. The preferred proportion of nitrogen atoms is the acceleration effect is pronounced without any noticeable deterioration in the properties or such a mistake determines which could not be compensated by adjusting the proportions of the various constituents forming the vulcanization mixture accordingly.

Als Beispiele für verwendbare N-Alkenylverbindungen seien genannt:As examples of usable N-alkenyl compounds are mentioned:

a) als Verbindungen mit drei Alkenylresten: Triallylamin, N - Diallylvinylamin. N - Diisobutenylmethallylamin. N - Dimethallylallylamin oder N-Divinylamino-l-penten-4;a) as compounds with three alkenyl radicals: triallylamine, N - diallyl vinylamine. N - diisobutenylmethallylamine. N - dimethallylallylamine or N-divinylamino-1-pentene-4;

b) als Verbindungen mit zwei Alkenylresren: Diallylamin. Diallylb<,nzylamin. Diallyläthanolamin, N - Diallylamino -1 - propandiol-2,3, N - Vinyl-N - äthylamino - 1 - buten - 3, N - N' - Dimethyl-N - N' - divinyläthylendiamin, N - Dibutenyl-2-äthanolamin, N-N'-AIIyl-äthylendiamin oder N-Dimethallylanilin;b) as compounds with two alkenyl resrene: diallylamine. Diallylb <, nzylamine. Diallylethanolamine, N - diallylamino -1 - propanediol-2,3, N - vinyl-N - ethylamino - 1 - butene - 3, N - N '- dimethyl-N - N' - divinylethylenediamine, N - dibutenyl-2-ethanolamine, N-N'-AIIyl-ethylenediamine or N-dimethallylaniline;

c) als Verbindungen mit einem einzigen Alkenylrest: N -Allylmethylanilin, N -Allyl -N-benzylanilin. N - Allyl - N - mcthyläthanolamin. N - Allyldiäthanoiamin, Vinylamin, Methallylamin. Äthylamino-l-buten-3. Amino-l-penten-4, N-Vinyldiäthanolamin, N - Butcnyl - 2-dibutylamin oder N-Vinyl-N-mcthylanilin.c) as compounds with a single alkenyl radical: N -allylmethylaniline, N -allyl -N-benzylaniline. N - allyl - N - methylethanolamine. N - Allyl diethanoiamine, vinylamine, methallylamine. Ethylamino-1-butene-3. Amino-1-pentene-4, N-vinyldiethanolamine, N-butynyl-2-dibutylamine or N-vinyl-N-methylaniline.

Die Beispiele ließen sich leicht vervielfachen, indem nan in den vorstehenden Verbindungen den oder die Mkenylreste durch ande-e Alkenylreste ersetzt und/ ider die Art der anderen an dem Stickstoffatom ,itzenden Reste ändert, jngeachtet dessen, ob diese iktive Gruppen, z. B. den Alkoholrest, tragen oder licht und ob man diese Gruppen beibehält oder nicht.The examples could easily be multiplied by adding nan replaced the Mkenyl radical (s) in the above compounds by other alkenyl radicals and / ider the nature of the others on the nitrogen atom , itzenden residues changes, regardless of whether these active groups, e.g. B. the alcohol residue, wear or light and whether you keep these groups or not.

Eine lange Aufzählung wäre sinnlos. Wesentlich ür die Erfindung istA long list would be pointless. Essential for the invention is

1. daß mindestens 1 Stickstoffatom vorliegt,1. that at least 1 nitrogen atom is present,

2. daß mindestens eine äthylenische Doppelbindung vorliegt und2. that there is at least one ethylenic double bond and

3. daß das Stickstoffatom direkt oder über eine kleine Anzahl von dazwischenbcfindlichen Kohlenstoffatomen an die äthyfcnische Doppelbindung ο 1 r an die äthylenischen Doppelbindungen gebunden ist.3. that the nitrogen atom ο directly or via a small number of dazwischenbcfindlichen carbon atoms at the double bond äthyfcnische 1 r is bonded to the ethylenic double bonds.

Di. .■ äthylenischen, an ein Stickstoffatom gebundenen oder in der Nähe eines solchen befindlichen Doppelbindungen besitzen in der Tat die Eigenschaft. die Geschwindigkeit der VuL anisation des Polyurethans mit Schwefel zu erhöhen. Es scheint, daß diese äthylenischen, an Stickstoffatome gebundenen Doppelbindungen eine rasche Reaktion mit dem Schwefel und uen üblichen organischen schwefelhaltigen Bes( Meunigern bewirken und dabei ein sehr wirksames Sulfurierungsmit't-I bilden: Der Schwefel wird in eine sehr aktive Form gebracht und wirkt dann auf die anderen Doppelbindungen, d. h. auf die nicht an diese Stickstoffatome gebundenen, in der Polyurethankette vorhandenen Doppelbindungen.Di ... ■ Ethylenic, bonded to a nitrogen atom or in the vicinity of such a double bond do indeed have the property. the rate of VuL anization of the polyurethane with sulfur increase. It appears that these ethylenic atoms are bound to nitrogen atoms Double bonds react quickly with sulfur and common organic sulfur-containing ones Bes (Meunigern and thereby form a very effective sulphurizing agent: sulfur is brought into a very active form and then acts on the other double bonds, i.e. H. on the Double bonds not bound to these nitrogen atoms and present in the polyurethane chain.

Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendende Vulkanisationssystem kann zweckmäßig auf 100 Gewichtsteile Polyurethan, außer der N-Alkenylverbindung, 1 bis 3 Gewichtsteile Schwefel. 1 bis 3 Gewichtsteile Mercaptobenzothir :ol oder 2 bis 6 Gewichtsteile Mercaptobenzothiazolsulfid entnalten. Die gleichzeitige Verwendung einer kleinen Menge eines metallischen Beschleunigers, z. B. eines Komplexes von Zinkhalogenid und Mercaptobenzothiazoldisulfid, gegebenenfalls noch kombiniert mit Kadmiumstearat. kann sich als notwendig erweisen. Diese Metallverbindungen werden jedoch in einer Menge von weniger als 1 Gewichtsteil auf 100 Gewichtsteile Elastomeres eingesetzt.The vulcanization system to be used in the process of the invention may be appropriate to 100 parts by weight of polyurethane, except for the N-alkenyl compound, 1 to 3 parts by weight of sulfur. 1 to 3 parts by weight of mercaptobenzothir: ol or 2 to 6 parts by weight of mercaptobenzothiazole sulfide. The simultaneous use of a small amount of a metallic accelerator, e.g. B. a complex of zinc halide and mercaptobenzothiazole disulfide, optionally also combined with cadmium stearate. may prove necessary. However, these metal compounds are used in a lot of less than 1 part by weight to 100 parts by weight of elastomer.

Mit einem Vulkanisationssystem wie dem vorstehend beschriebenen kann man ein Polyurethan in annehmbarer Zeit, meist innerhalb weniger als 30 Minuten, mit Schwefel vulkanisieren. So übersteigt die Vulkanisationsdauer bei 155 C nicht 25 Minuten: bei 135 C" beträgt sie immer noch nur 45 Minuten. Natürlich versteht man unter »Vulkanisationsdauer« die zur Erzielung eines Vulkanisats mit optimalen Eigenschaften erforderliche Zeit: wenn man die Vulkanisation mit dem Monsanto-Rheometer verfolgt, entspricht dies einem Schub- oder Schermodul von etwa 90% des Höchstwerts.With a vulcanization system like the one described above, a polyurethane can be used in vulcanize with sulfur within a reasonable time, usually within less than 30 minutes. So exceeds that Vulcanization time at 155 ° C is not 25 minutes: at 135 ° C it is still only 45 minutes. Of course, the term "vulcanization time" is understood to mean the time required to achieve a vulcanizate with optimum Characteristics required time: when you get vulcanization followed with the Monsanto rheometer, this corresponds to a shear or shear modulus of about 90% of the maximum value.

Die Erfindung wird an Hand der nachstehenden Ausfiihrungsbeispiele völlig verständlich:The invention is fully understandable on the basis of the following exemplary embodiments:

In diesen verschiedenen Beispielen verwendet man die folgenden Abkürzungen:The following abbreviations are used in these various examples:

AOP = Allyloxypropandiol.AOP = allyloxypropanediol.

DAP = Diallylpropanol.DAP = diallyl propanol.

MDI = Methar.diphenykliisocyanat.MDI = methar.diphenyl diisocyanate.

MBT = Mercaptobenzothiazol.MBT = mercaptobenzothiazole.

MBTS = Mercaptobenzothiazoldisulfid.MBTS = mercaptobenzothiazole disulfide.

MBZ = Komplex aus Zinkbromid - Mercaptc-MBZ = complex of zinc bromide - Mercaptc-

benzothiazoldisulfd.
SCd = Kadmiumstearat.
benzothiazole disulfd.
SCd = cadmium stearate.

Mooney-Plastizität: Es handelt sich hier um die Mooney-Plastizität ML (1+4) bei WC.Mooney plasticity: This is the Mooney plasticity ML (1 + 4) for WC.

B a i s ρ i e 1 1B a i s ρ i e 1 1

rr

In diesem Beispiel verwendet man eine in der Polyurethankette fixieite N-Aikenylverbindung, und man vergleicht die Vulkanisationscigenschaften des so erhaltenen Polyurethans mit denjenigen eines ähnlichen, diese Verbindung nicht enthaltenden Polyurethans. In this example, an N-alkylene compound fixed in the polyurethane chain is used, and the vulcanization properties of the polyurethane thus obtained are compared with those of a similar polyurethane not containing this compound.

Zu 10 kg eines gemischten, ungesättigten PoIyadipats aus Äthylenglykol. Propylenglykol und Allyloxypropandiol. mit einem Molekulargewicht von 2740 und einer Doppelbindungauf 4700 Molekulargewichtseinheiten gibt man: To 10 kg of a mixed, unsaturated polyadipate from ethylene glycol. Propylene glycol and allyloxypropanediol. with a molecular weight of 2740 and a double bond to 4700 molecular weight units give:

47,7 g DAP.47.7 grams of DAP.

96 g N-Diallylamino-1 -propandiol-2,3. d. h. der Verbindung der Formel96 g of N-diallylamino-1-propanediol-2,3. d. H. the Compound of formula

CH2 " CH - CH2
\
N-CH2-CH -CH2
CH 2 "CH - CH 2
\
N-CH 2 -CH -CH 2

I II I

CH2 CH -CH, OH OHCH 2 CH -CH, OH OH

Das auf 80 C erwärmte Gemisch versetzt man mit 1055 g MDI. Nach 24stündigem Halten auf 900C erhält man ein ungesättigtes Polyurethan mit einem Molekulargewicht von etwa 80000 und einer Mooney-Plastizität von 56. Dieses Vorprodukt wird mit A bezeichnet.The mixture, heated to 80 ° C., is mixed with 1055 g of MDI. After holding at 90 ° C. for 24 hours, an unsaturated polyurethane with a molecular weight of about 80,000 and a Mooney plasticity of 56 is obtained.

In gleicher Weise stellt man ein anderes Vorprodukt B gemäß der Erfindung her, das jedoch um die Hälfte weniger der N-Alkei:ylverbindung enthält, und zwar ausgehend von:In the same way, another preliminary product B according to the invention is produced, which, however, by the Contains half less of the N-alkali: yl compound, based on:

10 kg des gleichen ungesättigten gemischten PoIyadipats, 10 kg of the same unsaturated mixed polyadipate,

47,7 g DAP,47.7 g DAP,

47,5 g N-Diallylamino-l-propandiol-2.3,
1000 g MDI.
47.5 g of N-diallylamino-l-propanediol-2.3,
1000 g MDI.

$5 In gleicher Weise stellt man ein bekanntes Vorprodukt C her. ausgehend von:$ 5 A well-known preliminary product is produced in the same way C her. starting from:

10 kg des gleichen ungesättigten gemischten PoIy-10 kg of the same unsaturated mixed poly

adipats.adipate.

47,2 g DAP.
945 g MDI.
47.2 g of DAP.
945 grams of MDI.

B und C besitzen Molekulargewichte von etwa XOOOO wie A. und die Mooncy-Plastizitäten sind ebenfalls ähnlich wie diejenige von A.B and C have molecular weights of about XOOOO like A. and the Mooncy plasticities are also similar to that of A.

Die drei Vorprodukte A. B. C dienen zur Herstellung von Gemischen, deren gewichtsmäßige Zusammensetzung nachstehend angegeben ist.The three preliminary products A. B. C are used to produce mixtures, their composition by weight is given below.

Vorprodukt A
Vorprodukt B
Vorproduk» C
Stearinsäure ..
SAF-Ruß ....
Pre-product A
Pre-product B
Pre-product »C
Stearic acid ..
SAF soot ....

MBTS MBTS

MBTMBT

MBZMBZ

Schwefel sulfur

SCd SCd

AlAl

AA.

100100

0,3 25 3,4 1,7 0,3 1,7 0,5 Bl 0.3 25 3.4 1.7 0.3 1.7 0.5 sheets

100100

0.3 25 4,8 2,4 0,4 2,4 0,5 1000.3 25 4.8 2.4 0.4 2.4 0.5 100

0.3 25 3.4 1.7 0,3 1,7 0,50.3 25 3.4 1.7 0.3 1.7 0.5

B2B2 CC. 100100 ____ - 100100 0,30.3 0,30.3 2525th 2525th 3,83.8 3,43.4 1,91.9 1,71.7 0,340.34 0,30.3 1,91.9 1,71.7 0,50.5 0.50.5

Die Vulkanisation der fünf Mischungen erfolgte bei 154 C und wurde mit dem Monsanto-Rheometer vei folgt. Die Gemische A erreichen 90% des Endwerts des von dem Apparat aufgezeichnete Schermoduls innerhalb 19 Minuten, die Mischungen B innerh; !b 24 Minuten und die Mischung C innerhalb JO Minuten.The five mixtures were vulcanized at 154 ° C. and followed with the Monsanto rheometer. Mixtures A reach 90% of the final value of the shear modulus recorded by the apparatus within 19 minutes, the mixes B within; ! b 24 minutes and mixture C within JO minutes.

Die Vulkanisate besitzen die folgenden Eigenschaften:The vulcanizates have the following properties:

Modul (bei 100%Module (at 100%

Dehnung) in kg cm2....Elongation) in kg cm 2 ....

ISO-Härte ISO hardness

Hysteresisverluste, %Hysteresis losses,%

bei 20 C" at 20 C "

bei 60 C- at 60 C-

Bruchfestigkeit bei 20 C
in kg, cm2
Breaking strength at 20 C
in kg, cm 2

AlAl

21,5 6921.5 69

33 2633 26

378378

A2A2

24,2 7024.2 70

29,4 21,529.4 21.5

374 Bl 374 sheets

21,1 7021.1 70

34.4 27,334.4 27.3

390390

B2B2

24,7 6924.7 69

3333

24,724.7

357357

20,1 6820.1 68

36 28,936 28.9

383383

Wie man sieht, bewirkt die Anwesenheit einer N-Dialk^nylverbindung in der Polyurethankette eine wesentliche Beschleunigung der Vulkanisation, und zwar unter leichter Verbesserung der Eigenschaften, insbesondere wenn man 4 Mol N-Dialkenylverbindung in jedes Polyurethanmolekül einführt (A); die Wirkung ist mit 2 Mol N-Dialkenylverbindung in jedem Polyurethanmolekül (B) noch ausgeprägt. Man sollte die Menge des Vulkanisationssystems (Schwefel und organische Beschleuniger) so einstellen, daß den zusätzlich durch die N-Dialkenylverbindung eingeführten Doppelbindungen Rechnung getragen wird.As can be seen, the presence of an N-dialk ^ nyl compound in the polyurethane chain causes one substantial acceleration of vulcanization, with a slight improvement in properties, especially if 4 moles of N-dialkenyl compound are introduced into each polyurethane molecule (A); the The effect is still pronounced with 2 moles of N-dialkenyl compound in each polyurethane molecule (B). Man should adjust the amount of vulcanization system (sulfur and organic accelerators) so that the additional double bonds introduced by the N-dialkenyl compound are taken into account.

Es s^i bemerkt, daß man zweckmäßig die Menge an in das Pol; arethanmolekül eingebauter N-Alkenylverbindung oder N-Dialkenylverbindung nicht zu stark erhöht.It s ^ i noticed that one expediently the amount on in the pole; N-alkenyl compound built into an arethane molecule or N-dialkenyl compound not increased too much.

Wenn min beispielsweise im Rahmen dieses Beispiels das zur Herstellung des gemischten Polyadipats verwendete AOP durch die gleiche molare Menge N-Diallylamino-l-propandiol-2,3 ersetzen und dann unter Einhaltung der für C angegebenen Mengenanteile ein Polyurethan herstellen würde, erhielte man ein Polyurethan D, das klebrige Vuikanisate mit schlechten Eigenschaften ergibt.If, for example, in the context of this example, that for the preparation of the mixed polyadipate Replace the AOP used with the same molar amount of N-diallylamino-1-propanediol-2,3 and then would produce a polyurethane in compliance with the proportions specified for C, would be obtained a polyurethane D that gives sticky Vuikanisate with poor properties.

Im Rahmen dieses Beispiels ist es A, welches die verbesserte Vulkanisationsgeschwindigkeit und gleichzeitig die vorteilhafteren Eigenschaften bietet.For the purposes of this example, it is A which indicates the improved rate of vulcanization and simultaneously which offers more advantageous properties.

Beispiel 2Example 2

Dieses Beispiel erläutert wie das vorhergehende die Verwendung einer in das Polyurethanmolekül eingebauten N-Alkenylverbindung. Es soll den Einfluß der Menge der verwendeten N-Alkenylverbindung zeigen.This example, like the previous one, illustrates the use of an incorporated into the polyurethane molecule N-alkenyl compound. It is intended to show the influence of the amount of N-alkenyl compound used.

Ausgehend von einem gemischten Folyädipai von Äthylenglykol und Propylenglykol mit einem Molekulargewicht von 2780 stellt man wie im Beispiel 1 vier verschiedene Polyurethane aus den nachstehenden Bestandteilen her:Starting from a mixed folyedipai of Ethylene glycol and propylene glycol with a molecular weight of 2780 are prepared as in Example 1 four different polyurethanes from the following components:

4040

Polyester polyester

AOP AOP

N-Ally!diäthanolamin N-Ally! Diethanolamine

DAP DAP

MDI MDI

BB. CC. AA. gG gG gG 10001000 10001000 10001000 25,325.3 21.521.5 29,329.3 4,34.3 8,578.57 00 5,15.1 5,15.1 5,15.1 144144 144144 144144

1000 17,51000 17.5

12,86 5,1 14412.86 5.1 144

6o Das Polyurethan A enthält keine Stickstoffverbindung. Die Polyurethane B, C, D enthalten dieselbe in einer solchen Menge, daß 2, 4 bzw. 6 Stickstoffatome im Mittel auf ein Molekül kommen. 6o The polyurethane A does not contain any nitrogen compounds. The polyurethanes B, C, D contain the same in such an amount that there are on average 2, 4 or 6 nitrogen atoms per molecule.

Man stellt dann ausgehend von der nachstehenden Zusammensetzung (auf Gewichtsbasis) Mischungen her:Mixtures are then prepared based on the following composition (on a weight basis) from:

Polyesterpolyester

Stearinsäure 0,3Stearic acid 0.3

SAF-Ruß MBTS MBT Schwefel MBZSAF carbon black MBTS MBT sulfur MBZ

Man vulkanisiert bei 154CC, wobei man die Vulkanisation mit dem Monsanto-Rheometer verfolgt.Vulcanization is carried out at 154 ° C., the vulcanization being followed with a Monsanto rheometer.

Dabei erreicht man 90% des Höchstwerts des Schermoduls nach den folgenden Zeiten:90% of the maximum value of the shear modulus is reached after the following times:

Mischung A 25 MinutenMixture A 25 minutes

Mischung B 18 MinutenMixture B 18 minutes

Mischung C 15 MinutenMixture C 15 minutes

Mischung D 12.5 MinutenMixture D 12.5 minutes

Die Vulkanisate besitzen die nachstehenden Eigenschaften: The vulcanizates have the following properties:

Modul (bei 100% Dehnung) kg/cm2 Module (at 100% elongation) kg / cm 2

ISO-Härte ISO hardness

Hysteresisverluste, %Hysteresis losses,%

bei 200C at 20 ° C

bei 60' C at 60 'C

Bruchdehnung,% Elongation at break,%

Bruchfestigkeit, kg/cm2 Breaking Strength, kg / cm 2

Eigenschaften auf dem
Goodrichflexometer
anfängliche Kompression, %
Properties on the
Goodrich Flexometer
initial compression,%

Erwärmung, °C Warming, ° C

bleibende Verformung, % ...permanent deformation, % ...

24,8
74
24.8
74

33,333.3

26
640
379
26th
640
379

11,611.6

34,534.5

2,62.6

Wie man sieht, empfiehlt sich eine Beschränkung der Menge an Stickstoffverbindung. Im Fall des vorliegenden Beispiels stellt das Elastomere B den hesseren Kompromiß dar, und es scheint nicht zweckmäßig zu sein, mit der N-Alkenylverbindung mehr als 2 Stickstoffatome in ein Polyurethanmolekül einzuführen. In dem vorhergehenden Beispiel konnte man bei Verwendung einer N-Dialkenylverbindung in vorteilhafter Weise 4 Stickstoffatome pro Polyurethanmolekül verwenden.As you can see, it is advisable to limit the amount of nitrogen compound. In the case of the present For example, elastomer B represents the better compromise, and it does not seem to be expedient be, with the N-alkenyl compound more than 2 nitrogen atoms to introduce into a polyurethane molecule. In the previous example you could use an N-dialkenyl compound advantageously 4 nitrogen atoms per polyurethane molecule use.

Beispiel 3Example 3

In diesem Beispiel wird eine an das Ende der Polyurethankette gebundene N-Alkenylverbindung verwendet, die zu diesem Zweck nur eine einzige Alkoholgruppe trägt.In this example, an N-alkenyl compound attached to the end of the polyurethane chain is used used, which carries only a single alcohol group for this purpose.

Ein Polyurethan wird wie in den vorhergehenden Beispielen hergestellt, ausgehend von:A polyurethane is produced as in the previous examples, starting from:

10 kg gemischtes Polyadipat von Äthylenglykol und Propylenglykol mit einem Molekulargewicht von 2780,
292 g AOP,
10 kg mixed polyadipate of ethylene glycol and propylene glycol with a molecular weight of 2780,
292 g AOP,

41,6 g N-Diallyläthanolamin, d. h. die Verbindung der Formel41.6 g of N-diallylethanolamine, i.e. H. the connection the formula

CH2-CH-CH2 CH 2 -CH-CH 2

CH2 ^CH-CH2 CH 2 ^ CH-CH 2

N -CH2-CH2OHN -CH 2 -CH 2 OH

1446 g MDI.1446 g MDI.

Man erhält ein nachstehend mit A bezeichnetes Polyurethan mit einem Molekulargewicht von 80000 und einer Mooney-Plastizität von 50.A polyurethane designated below with A and having a molecular weight of 80,000 is obtained and a Mooney plasticity of 50.

Unter identischen Bedingungen stellt man ein dem Polyurethan A möglichst ähnliches Polyurethan B her, das jedoch keine Stickstoffverbindung enthält; ausgegangen wird vonA polyurethane B which is as similar as possible to polyurethane A is produced under identical conditions here, but which does not contain a nitrogen compound; is assumed

10 kg des gleichen Polyesters,
292 g AOP,
51 g DAP,
1440 g MDI.
10 kg of the same polyester,
292 g AOP,
51 g DAP,
1440 grams of MDI.

23.1
70
23.1
70

32,3
24,2
32.3
24.2

670670

381381

12,7
37
6,5
12.7
37
6.5

22,2
68
22.2
68

30,7
24,4
30.7
24.4

710710

420420

12,912.9

6767

30,4 25,630.4 25.6

690690

417417

13,8 4713.8 47

Das Molekulargewicht beträgt ebenfalls 80000, die Mooney-Pbstizität 60.The molecular weight is also 80,000, the Mooney property 60.

Man stellt mit den Polyurethanen A und B unter Verwendung der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 2 Mischungen her und vulkanisiert diese bei 154° C.You make with the polyurethanes A and B using the same composition as in Example 2 produces mixtures and vulcanises them at 154 ° C.

Das Polyurethan A erreicht 90% des Endwerts des Schermoduls nach 18 Minuten, im Gegensatz zu 28 Minuten für das Polyurethan B. Die Vulkanisate besitzen die nachstehenden Eigenschaften.The polyurethane A reaches 90% of the final value of the shear modulus after 18 minutes, in contrast to 28 minutes for the polyurethane B. The vulcanizates have the following properties.

Modul (bei 100% Dehnung),Module (at 100% elongation),

kg/cm2 kg / cm 2

ISO-Härte ISO hardness

Hysteresisverluste, %Hysteresis losses,%

bei 20°C at 20 ° C

bei60°C at 60 ° C

Bruchdehnung %, bei 20° C...Elongation at break%, at 20 ° C ...

Bruchfestigkeit, kg/cm2 Breaking Strength, kg / cm 2

Eigenschaften auf dem
Goodrichflexometer
anfängliche Kompression, %
Properties on the
Goodrich Flexometer
initial compression,%

Erwärmung, C Warming, c

bleibende Verformung, % ..permanent deformation, % ..

23,1 7023.1 70

30,7 23.830.7 23.8

6'76'7

379379

12,3 36.512.3 36.5

24,8 7424.8 74

33,333.3

26 648 411 26 648 411

11,611.6

31,531.5

Wie man sieht, sind die Eigenschaften der VuIk nisate sehr ähnlich, jedoch vulkanisiert das Pol urethan A rascher: bei 134 C braucht es immer no nur 46 Minuten, gegenüber 18 Minuten bei 154° Die durch das N-Diallyläthanolamin hervorj rufene Beschleunigung der Vulkanisation ist sehr ai geprägt. Das ermöglicht die Herabsetzung der Men des metallischen Beschleunigers vom Typ MBZ, < in einer wesentlich kleineren Menge als die Hälfte < Schwefelmenge dann verwendet werden kann, ot daß dies einen ungünstigen Einfluß auf die Eig schäften ausübt. Es existiert jedoch ein optims Wert für die Menge MBZ. Nachstehend wird geze wie der Monsanto-Schermodul und die optim Vulkanisationsdauer variieren, wenn man die Ml As you can see, the properties of the vulcanized materials are very similar, but the pol urethane A vulcanizes more quickly: at 134 ° C it only takes 46 minutes, compared to 18 minutes at 154 ° The acceleration of vulcanization caused by the N-diallylethanolamine is very ai shaped. This makes it possible to reduce the number of metallic accelerators of the MBZ type, <in a much smaller amount than half <the amount of sulfur can then be used, ot that this has an unfavorable influence on the properties. However, there is an optims value for the amount of MBZ. Below it is shown how the Monsanto shear modulus and the optimal vulcanization time vary when the Ml

309611.309611.

Menge herabsetzt und im übrigen alle Mengenanteile der anderen Bestandteile unverändert läßt.Reduces amount and otherwise leaves all proportions of the other components unchanged.

Menge MBZ
(Gcwichtstcüc
auf 100 Teile
Elastomeres)
Amount of MBZ
(Weight
to 100 parts
Elastomer)
Optimale
Vulkanisationsdaucr
(Minuten)
Optimal
Vulcanization time
(Minutes)
Höchstwert des
Monsanto-Moduls
Maximum value of the
Monsanto module
0,6
0,4
0,2
0.6
0.4
0.2
18 bis 19
22
31
18 to 19
22nd
31
94
90
79
94
90
79

Wie man sieht, kann man die M BZ-Menge bis auf einen einem Viertel oder einem Drittel der Schwefclmenge entsprechenden Wert herabsetzen.As you can see, the M BZ amount can be down to a quarter or a third of the amount of sulfur reduce the corresponding value.

Beispiel 4Example 4

In diesem Beispiel geht man wie im Beispiel 3 vor, verwendet jedoch eine andere sich am Kettenende fixierende N-Alkenylverbindung.In this example one proceeds as in example 3, but uses a different one at the end of the chain fixing N-alkenyl compound.

Ein Polyurethan-A wird wie vorstehend hergestellt, ausgehend vonA polyurethane-A is prepared as above, starting from

10 kg eines gemischten Polyadipats von Äthylenglykol und Propylenglykol mit einem Molekulargewicht von 2730, 2.3,5 g AOP,10 kg of a mixed polyadipate of ethylene glycol and propylene glycol with a molecular weight from 2730, 2.3.5 g AOP,

34 g N-Methyl-N-allyläthanolamin, d. h. die Verbindung der Formel34 g of N-methyl-N-allylethanolamine, d. H. the connection the formula

CH2=CH-CH2 CH 2 = CH-CH 2

CH3 CH 3

N-CH2-CH2OH Das erfindungsgemäß hergestellte Polyurethan A unterscheidet sich weniger vorteilhaft wie im vorhergehenden Beispiel von dem keine N-Alkenylverbindungen enthaltenden analogen Polyurethan. Das ist darauf zurückzuführen, daß man eine nur einen einzigen an dem Stickstoffatom sitzenden Alkenylrest an Stelle von zwei wie im Beispiel 3 enthaltende Verbindung verwendete, während die Testmischung B zwei endständige ungesättigte Bindungen aufweist.N-CH 2 -CH 2 OH The polyurethane A produced according to the invention differs less advantageously than in the previous example from the analogous polyurethane which does not contain any N-alkenyl compounds. This is due to the fact that only a single alkenyl radical located on the nitrogen atom is used instead of two compounds containing as in Example 3, while test mixture B has two terminal unsaturated bonds.

Beispiel 5Example 5

Dieses Beispiel betrifft wie die Beispiele 3 und 4 die Verwendung einer am Ende der Polyurethankette sitzenden N-Alkenylverbindung.This example, like Examples 3 and 4, relates to the use of one at the end of the polyurethane chain seated N-alkenyl compound.

Ein Polyurethan wird wie vorstehend hergestellt, ausgehend vonA polyurethane is prepared as above, starting from

10 kg eines gemischten Polyadipats von Äthylenglykol und Propylenglykol mit einem Molekulargewicht von 2730,
293,5 g AOP,
29 g Diallylamin, d. h. die Verbindung der Formel
10 kg of a mixed polyadipate of ethylene glycol and propylene glycol with a molecular weight of 2730,
293.5 g AOP,
29 g of diallylamine, ie the compound of the formula

1460 g MDI.1460 g MDI.

Unter identischen Bedingungen stellt man mit dem gleichen Polyester ein Polyurethan B her, indem man in der vorstehenden Zusammensetzung die N-Alkenylverbindung durch 51 g DAP ersetzt.A polyurethane B is produced with the same polyester under identical conditions by in the above composition, the N-alkenyl compound was replaced by 51 g of DAP.

Man vulkanisiert diese vorher mit den gleichen Bestandteilen wie in den Beispielen 2 und 3 in der gleichen Zusammensetzung kombinierten Polyurethane. Man vulkanisiert bei 154° C, und man stellt mittels des Monsanto-Rheometers fest, daß 90% des Höchstwerts des Schermoduls nach 22 Minuten Für das Polyurethan A im Gegensatz zu 28 Minuten für das Polyurethan B erreicht werden.This is vulcanized beforehand with the same ingredients as in Examples 2 and 3 in FIG same composition combined polyurethanes. Vulcanize at 154 ° C and set found using the Monsanto rheometer that 90% of the maximum value of the shear modulus after 22 minutes For for polyurethane A as opposed to 28 minutes for polyurethane B.

Die Vulkanisate besitzen die folgenden Eigenschaften: The vulcanizates have the following properties:

Modul (bei 100% Dehnung),Module (at 100% elongation),

kg/cm2 kg / cm 2

ISO-Härte ISO hardness

Hysteresisverluste, %Hysteresis losses,%

bei 20DC at 20 D C

bei «FC at «FC

Bruchdehnung %, bei 200C Elongation at break%, at 20 ° C

Bruchfestigkeit bei 200C, kg/cm2 Eigenschaften auf demBreaking strength at 20 0 C, kg / cm 2 properties on the

Goodrichflexometer Goodrich Flexometer

anfängliche Kompression, %..initial compression, % ..

Erwärmung, 0C Warming, 0 C

bleibende Verformung, % ... permanent deformation, % ...

2222nd 24,524.5 6868 7474 34,734.7 3535 26,626.6 2828 697697 660660 421421 414414 15,915.9 1313th 15,915.9 1313th 33,533.5 2929 10,910.9 3,93.9

N-HN-H

CH2 = CH-CH2 CH 2 = CH-CH 2

CH2 = CH — CH2
147Og MDI.
CH 2 = CH - CH 2
147Og MDI.

Nach Homogenisierung und 48stündiger Temperung bei 90° C erhält man ein Polyurethan mit einer Mooney-Plastizität von 75.After homogenization and 48 hours of heat treatment at 90 ° C., a polyurethane with a Mooney plasticity of 75.

Ein analoges Polyurethan B erhält man. \ve"n man in der vorstehenden Zusammensetzung dai Diallylamin durch 51 g DAP ersetzt.An analogous polyurethane B is obtained. \ ve "n one in the above composition dai diallylamine replaced by 51 g of DAP.

Die beiden Polyurethane werden in Mischungen mit der gleichen Zusammensetzung wie in den Beispielen 2 bis 4 verwendet, und die Mischungen werden dann bei 1540C vulkanisiert. Dabei stellt man mit dem Monsanto-Rheometer fest, daß die beiden Mischungen nach 22 Minuten für die das Polyurethan A enthaltende und nach 28 Minuten für die das PoIyurethan B enthaltende Mischung den gleichen Vulkanisationszustand (90% des Endmoduls) erreicht haben.The two polyurethanes are used in mixtures having the same composition as in Examples 2 to 4, and the mixtures are then cured at 154 0 C. The Monsanto rheometer shows that the two mixtures have reached the same vulcanization state (90% of the final module) after 22 minutes for the mixture containing the polyurethane A and after 28 minutes for the mixture containing the polyurethane B.

Die Vulkanisate besitzen die folgenden Eigenschaften: The vulcanizates have the following properties:

Modul (bei 100% Dehnung),Module (at 100% elongation),

kg/cm2 kg / cm 2

ISO-Härte ISO hardness

Hysteresisverluste, %Hysteresis losses,%

bei20°C at 20 ° C

bei 600C at 60 0 C

Bruchdehnung %, bei 200C Elongation at break%, at 20 ° C

Bruchfestigkeit bei 20°C, kg/cm2
Eigenschaften auf dem
Breaking strength at 20 ° C, kg / cm 2
Properties on the

Goodrichflexometer
65
Goodrich Flexometer
65

anfängliche Kompression, % ..initial compression, % ..

Erwännung, CC Mention, C C

bleibende Verformung, % permanent deformation, %

22,822.8 24,524.5 6969 7474 30,830.8 3535 23,823.8 2828 677677 66C'66C ' 414414 4J44J4 13,913.9 i3i3 27,527.5 2929 2,82.8 3.93.9

Wie man feststellt, bewirkt das Diallylamin gegenüber dem DAP eine wesentliche Beschleunigung der Vulkanisation, ohne daß darunter die Eigenschaften leiden. Ai ch hier hängt die Dauer der Vulkanisation von der Temperatur ab: bei 134°C braucht sie immer noch nur 45 Minuten, gegenüber 20 Minuten bei 154° C. Im Falle des Diallylamins kann man auch die Menge des verwendeten MBZ auf einen einem Viertel oder einem Drittel der eingesetzten Schwefelmenge entsprechenden Wert herabsetzen, ohne daß dadurch die Vulkanisationsdauer wesentlich erhöht oder die Eigenschaften merklich verschlechtert wurden. Nachstehend wird gezeigt, wie sich der Monsanto-Modul und die optimale Vulkanisationsdauer ändern, wenn man die M BZ-Menge herabsetzt.The diallylamine is found to have the opposite effect the DAP significantly accelerates vulcanization without affecting the properties Suffer. Also here depends the duration of the vulcanization on the temperature: at 134 ° C it still only takes 45 minutes, compared to 20 minutes at 154 ° C. In the case of diallylamine, one can also use the Amount of MBZ used to a quarter or a third of the amount of sulfur used reduce the corresponding value without significantly increasing the vulcanization time or the Properties were markedly deteriorated. The following shows how the Monsanto module and change the optimal vulcanization time when the M BZ amount is reduced.

MBZ-Menge
(Gewichtsteile
auf 100 Teile
Elastomeres)
MBZ amount
(Parts by weight
to 100 parts
Elastomer)
Oplimalc
Vulkanisationsdaucr
(Minuten)
Oplimalc
Vulcanization time
(Minutes)
Höchstwert des
Monsanto-Moduls
Maximum value of the
Monsanto module
0,6
0,4
0,2
0.6
0.4
0.2
22 bis 24
29
44
22 to 24
29
44
100
97
84
100
97
84

ΛΛ BB. CC. Modul (bei 100%
Dehnung), kg cm2 . .
ISO-Härte
Module (at 100%
Elongation), kg cm 2 . .
ISO hardness
20,8
68
20.8
68
18,8
68
18.8
68
17,4
67
17.4
67
Hysicresisvcriuste. "1
bei 20° C
Hysicresisvcriuste. "1
at 20 ° C
33,9
25,5
713
391
33.9
25.5
713
391
32,5
27
767
424
32.5
27
767
424
36,1
30,2
833
427
36.1
30.2
833
427
bei 6O0C at 6O 0 C Bruchdehnung %,
bei 200C
Elongation at break%,
at 20 ° C
Bruchfestigkeit
bei 20° C, kg/cm2...
Breaking strength
at 20 ° C, kg / cm 2 ...

'5 Die Vulkanisate A und B besitzen etwa identische Eigenschaften. Hingegen weist das Vulkanisat C weniger gute Eigenschaften auf. Man kann die Eigenschaften der Vulkanisate noch durch eine Modinzierung des Vulkanisationssystems verbessern. Der von dem Monsanto-Rheometer angezeigte maximale Schermodul variiert so in Abhängigkeit vom Gehalt an N-Diallylbenzylamin unter Verwendung des Systems MBTS = 3,1, MBT = 1.9, MBZ = 0,6 und Schwefel = 1,9 wie folgt: '5 Vulcanizates A and B have roughly identical properties. On the other hand, vulcanizate C has less good properties. The properties of the vulcanizates can be improved by modifying the vulcanization system. The maximum shear modulus indicated by the Monsanto rheometer varies depending on the content of N-diallylbenzylamine using the system MBTS = 3.1, MBT = 1.9, MBZ = 0.6 and sulfur = 1.9 as follows:

N-Diallylbenzylamin..
Monsanto-Modul ....
N-diallylbenzylamine ..
Monsanto module ....

0.2 950.2 95

0,5 98,50.5 98.5

Beispiel 6Example 6

In diesem Beispiel wird eine von dem Polyurethan völlig unabhängige N-Alkenylvcrbindung verwendet.In this example an N-alkenyl compound completely independent of the polyurethane is used.

Ausgehend von einem ungesättigten Polyurethan mit einem Molekulargewicht von 80000 und mit im Mittel einer Doppelbindung auf 4500 Molekulargewichtseinheiten, welches ausgehend von einem Polyester, AOP, DAP und MDI erhalten worden ist, stellt man die nachstehenden Mischungen her (auf Gewichtsbasis): Starting from an unsaturated polyurethane with a molecular weight of 80,000 and with im Average of a double bond to 4500 molecular weight units, which starting from a polyester, AOP, DAP, and MDI have been obtained, prepare the following blends (on a weight basis):

Polyurethan Polyurethane

Stearinsäure Stearic acid

SAF-Ruß SAF soot

MBTS MBTS

MBT MBT

MBZ MBZ

Schwefel sulfur

N-Diallylbenzylamin..N-diallylbenzylamine ..

AA. BB. 100100 . 100. 100 0,30.3 0,30.3 2525th 2525th 3,43.4 3,43.4 1,71.7 1,71.7 0,60.6 0.60.6 1,71.7 1,71.7 00 0,50.5

100
0,3 25
3,4 1,7 0,6 1.7 1,0
100
0.3 25
3.4 1.7 0.6 1.7 1.0

Die Mischung B enthält eine etwa 2,1 n-Atomen pro Polyurethanmolekül entsprechende Menge der N-Alkenylverbindung.Mixture B contains about 2.1 n atoms Corresponding amount of N-alkenyl compound per polyurethane molecule.

Diese Mischungen werden bei 154° C vulkanisiert. Die Härtungszeiten, nach welchen man 90% des Höchstwerts des Schermoduls erreicht, betragen 25 b^w. 14 bzw. i2 Minuten.These mixtures are vulcanized at 154 ° C. The curing times, after which 90% of the Reached the maximum value of the shear modulus, amount to 25 b ^ w. 14 or i2 minutes.

Die Vulkanisate besitzen die folgenden Eigenschaften: The vulcanizates have the following properties:

Beispiel 7Example 7

Dieses Beispiel beschreibt zwei Varianten von Beispiel 6, wobei andere, nicht in die Polyurethankette eingebaute N-Alkenylverbindungen verwendet werden.This example describes two variations of Example 6, with others not in the polyurethane chain built-in N-alkenyl compounds can be used.

Ausgehend von jeweils dem bleichen ungesättigten Polyesterurethan mit einem Molekulargewicht von 80000 und im Mittel einer Doppelbindung auf 5000 Molekulargewichtseinheiten stellt man mit den Mischungen A, B, C, von Beispiel 6, identische Mischungen her, mit der Ausnahme, daß man an Stelle von N-Diallylbenzylamin andere N-Alkenylverbindungen in unterschiedlicher Menge verwendet.Starting from each of the bleached unsaturated polyester urethane with a molecular weight of 80,000 and an average of a double bond to 5000 molecular weight units are set with the Mixtures A, B, C, of Example 6, identical mixtures, with the exception that one on Instead of N-diallylbenzylamine, other N-alkenyl compounds are used in varying amounts.

Man verwendete so das N-Allyl-N-phenylbenzylamin in Anteilen von 0,6 und 1,2% und das N-AHyI-N-methylbenzylamin in Anteilen von 0,4 und 0,8%The N-allyl-N-phenylbenzylamine was used in this way in proportions of 0.6 and 1.2% and the N-AHyI-N-methylbenzylamine in proportions of 0.4 and 0.8%

Die nachstehende Tabelle gibt die Vulkanisationsdauer und den Monsanto-Modul in den verschiedener Fällen an:The table below gives the vulcanization time and the Monsanto modulus in the various Cases to:

AA. BB. 1,2%1.2% CC. 0,8%0.8% Test
probe
test
sample
N-AHyI-
N-phenyl-
bcnzylamin
N-AHyI-
N-phenyl-
benzylamine
1212th N-AlIyI-
N-methyl-
bcnzylarain
N-AlIyI-
N-methyl-
bcnzylarain
1111th
0.6%0.6% 9090 0,4%0.4% 8787 Vulkanisations
dauer
(Minuten)
bei 154°C ....
Vulcanization
length of time
(Minutes)
at 154 ° C ....
2323 1414th 1313th
Monsanto-ModulMonsanto module 9494 9595 9999

Man stellt eine ausgeprägte Beschleunigung de Vulkanisation otuie zu s'irke Verschlechterung de Eigenschaften der Vulkanisate fest, wenn man di Menge der verwendeten N-Alkenylverbindung tx schränktOne puts a pronounced acceleration de vulcanization otuie to s'irke de deterioration Properties of the vulcanizates are determined if the amount of N-alkenyl compound used tx restricts

Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 155 590 kann man zur Bildung der Kettenenden von Polyurethanen Verbindungen vom TypAccording to the German Auslegeschrift 1 155 590 can be used to form the chain ends of polyurethanes compounds of the type

Q-YQ-Y

verwenden, worin Q ein dreiwertiger Rest, Z1 und Z2 Alkenylreste sind und Y — NH2 (oder — OH oder — COOH) sein kann.use, in which Q is a trivalent radical, Z 1 and Z 2 are alkenyl radicals and Y can be - NH 2 (or - OH or - COOH).

Die Erfindung unterscheidet sich von diesem Stand der Technik dadurch, daßThe invention differs from this prior art in that

a) die deutsche Auslegeschrift die Herstellung von ausschließlich mit Peroxiden vulkanisierbaren Polyurethanen betrifft,a) the German interpretation document the production of vulcanisable products that can only be vulcanized with peroxides Polyurethanes concerns,

b) an keiner Stelle dort von einer Beschleunigung der Vulkanisation von Polyurethanen ganz allgemein, und zwar weder von der Schwefel- noch von der Peroxidvulkanisation die Rede ist,b) at no point there from an acceleration of the vulcanization of polyurethanes in general, namely neither sulfur nor peroxide vulcanization is mentioned,

c) aus der deutschen Auslegeschrift nicht ersichtlich ist, daß man, wenn Y der R.est —NH2 ist-, ein schneller vulkanisierendes Polyurethan erhält, als wenn man den Rest —OH oder —COOH einsetzt. Tatsache ist, daß bei dem Verfahren nach der deutschen Auslegeschrift die Vulkanisationsgeschwindigkeit bei allen drei möglichen Y-Resten gleich ist.c from the German Auslegeschrift is) not apparent that if the Y R.est -NH2 actual, fast vulcanising polyurethane obtained than when employing the -OH or -COOH. The fact is that in the method according to the German Auslegeschrift the vulcanization rate is the same for all three possible Y residues.

Bezüglich des mit der Erfindung erzielten, überzeugenden technischen Forlschritts wird auf die Beispiele in der Beschreibung verwiesen — insbesondere die Beispiele 1 und 2 —, die deutlich die Unterschiede in der Vulkanisationsgeschwindigkeit je nachdem, ob man N-Alkeny!verbindungen verwendet oder nicht, zeigen. Aus Beispiel 2 ergibt sich, daß die Mischung A die doppelte Zeit wie die Mischung D bis zum Erreichen von 90% des Höchstwerts desRegarding the convincing achieved with the invention As technical progress is made, reference is made to the examples in the description - in particular Examples 1 and 2 - which clearly show the differences in the vulcanization rate depending on whether you use N-Alkeny! compounds or do not show. Example 2 shows that mixture A takes twice as long as mixture D until 90% of the maximum value of the

ίο Schermoduls benötigt.ίο Shear module required.

Es war auch nicht zu erwarten, daß N-haltige Verbindungen allgemein wegen ihrer Basizität katalytisch wirken, egal ob die C = C-Gruppe direkt am N sitzt oder über — C — an N gebunden ist.It was also not to be expected that N-containing compounds would generally be catalytically active because of their basicity act regardless of whether the C = C group sits directly on N or is bound to N via - C -.

Die hier zur Diskussion stehende Frage lautet nämlich, ob es zu erwarten war, daß N-Alkenylverbindungen eine bestimmte Art der Schwefelvulkanisation beschleunigen können. Die Antwort auf diese I Frage lautet, daß diese Wirkung der N-Alkenylverbindung für den Fachmann völlig überraschend und neu war. Die Basizität der stickstoffhaltigen Verbindungen ist nicht der springende Punkt, da nämlich im Gegensatz zu den N-Alkenylverbindungen z. B. N-Alkylverbindungen die Schwefelvulkanisation in keiner Weise beschleunigen, vielmehr eine Verschlechterung der Eigenschaften der Vulkanisate bewirken. Die einzige bekannte Wirkung von Stickstoff-) verbindungen auf dem Gebiet der Polyurethanchemie besteht darin, daß tertiäre Amine die Reaktior hydroxylierter Verbindungen mit Isocyanatgruppen katalysieren. Dies betrifft jedoch die Herstellung vor Polyurethanen und hat keine Beziehung zur Vulkani-I sation der Polyurethane, und zwar weder zur Peroxyd] noch zur Schwefelvulkanisation.The question under discussion here is namely whether it was to be expected that N-alkenyl compounds can accelerate a certain type of sulfur vulcanization. The answer to this I. Question is that this effect of the N-alkenyl compound was completely surprising and new to the specialist. The basicity of the nitrogenous Compounds is not the crux of the matter because it is in contrast to the N-alkenyl compounds z. B. N-alkyl compounds sulfur vulcanization do not accelerate in any way, rather cause a deterioration in the properties of the vulcanizates. The only known effect of nitrogen-) compounds in the field of polyurethane chemistry is that tertiary amines the Reaktior catalyze hydroxylated compounds with isocyanate groups. However, this affects the manufacturing process Polyurethanes and has no relation to Vulkani-I sation of the polyurethanes, neither for peroxide] nor for sulfur vulcanization.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Beschleunigung der Schwefelvulkanisation von ungesättigten Polyurethanen. dadurch gekennzeichnet, daß man als Beschleuniger eine N-Alkenylverbindung mit einem oder mehreren an einem Stickstoffatom sitzenden Alkenylresten in einer solchen Menge, daß 2 bis 4 Stickstoffatome auf ein Polyurethanmolekül treffen, a) dem Vulkanisations- oder1. Process for accelerating the sulfur vulcanization of unsaturated polyurethanes. characterized in that the accelerator used is an N-alkenyl compound with one or more on one nitrogen atom sitting alkenyl radicals in such an amount that 2 to 4 nitrogen atoms per polyurethane molecule meet, a) the vulcanization or b) dem Reaktionsgemisch für das Polyurethan zusetzt, wobei im Fall b) eine N-Alkenylverbindung mit ein oder zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Gruppen verwendet wird.b) added to the reaction mixture for the polyurethane, with an N-alkenyl compound in case b) with one or two isocyanate-reactive groups is used. 2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß eine N-Alkenylverbindung mit ein oder zwei Alkenylresten und insbesondere AlIyI-resten CH, (H CH2 verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that an N-alkenyl compound with one or two alkenyl radicals and in particular AlIyI radicals CH, (H CH 2 is used.
DE19702050824 1969-10-27 1970-10-16 Process to accelerate the sulfur vulcanization of poly urethanes Expired DE2050824C (en)

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DE2050824B2 DE2050824B2 (en) 1972-08-24
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