DE2061282A1

DE2061282A1 - Verfahren zur Herstellung von loesungsmittelbestaendigen Polyurethan-Formstoffen

Info

Publication number: DE2061282A1
Application number: DE19702061282
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl-Chem Dr Becker; Joachim Dipl-Chem Dr Gaehde; Gertrud Kaiser
Original assignee: Synthesewerk Schwarzheide AG
Current assignee: BASF Schweiz AG
Priority date: 1970-12-12
Filing date: 1970-12-12
Publication date: 1972-06-22

Description

"Verfahren zur Herstellung von lösungsmittelbeständigen tEolyurethan-Formstoffen" Die erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von lösungsmittelbeständigen Polyurethan-Formstoffen.
Polyurethan-Formstoffe weisen im Vergleich zu anderen Plastformstoffen u.a. eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen mechanischen Abrieb sowie gegen organische Lösungsmittel wie Treibstoffen und Ölen, auf.
Die Herstellung von Polyurethanen erfolgt im Prinzip durch die Umsetzung von Diisocyanaten mit höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen, beispielsweise Polyäthern, Polyestern, Polyesterätheralkoholen, Polytioäthern und dergleichen, wobei niedermoleklare mehrfunktionelle Alkohole als sogenannte Kettenverlängerungsmittel oder Vernetzer dienen können. Derartige Eetienverlängerer sind mehrfunktionelle Alkohle mit ausschließlich primären Hydroxylgruppen, da mit diesen, infolge der identischen Reaktivität der funktionellen Gruppen im Reaktionsgemisch, die Bildung des Polyurethans ohne Störung abläuft. Dies ist der Grund, weshalb bifunktionelle Alkohole, die eine sekundäre Hydroxylgruppe aufweisen, nicht als Eettenverlangerungsmittel bei der Polyurethansynthese eingesetzt werden, obwohl sie ebenfalls technisch leicht zugänglich sind. Die Fachwelt mißt den Kettenverlängerern an sich keinen wesentlichen Einfluß auf die Eigenschaften der Polyurethan-Formstoffe bei.
Die hohe technische Bedeutung der Polyurethan-Formstoffe läßt die weitere Verbesserung von deren Eigenschaften wünschenswert; erscheinen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur HersUellung von Polyurethan-Bormstoffen mit verbesserter Lösungsmittelbeständigkeit durch Umsetzen von Diisocyanaten mit höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen und bifunktionellen Alkoholen als Ketenverlängerungsmittel zu entwickeln.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelösL-, daß als Kettenverlängerungsmittel bifunktionelle Alkohole, die gleichzeitig primäre und sekundäre Hydroxylgruppen enthalten, verwendet werden. Es lassen sich hierbei auch noch zusätzlich bifunktionelle Alkohole mit ausschließlich primären Hydroxylgruppen verwenden.
Die Synthese des Polyurethans sowie die Herstellung der entsprechenden Formstoffe wird in an sich üblicher Weise durchgeführt.
Es ist überraschend, daß die Verfahrensprodukte eine wesentlich höhere Beständigkeit gegen Lösungsmittel, insbesondere gegen Treibstoffe und Öle aufweisen, als solche, die in herkömmlicher Weise unter Einsatz von bifunktionellen Alkoholen mit ausschließlich primären Hydrosylgruppen als Kettenverlängerer erhalten werden, Da bisher von der Fachwelt der Art des Jeweiligen Kettenverlängerers bei der Polyurethansynthese kein wesentlicher Einfluß auf die Eigenschaften der Verfahrensprodukte æugeproohen worden ist hat man natürlich auch den vermeintlichen Nachteil der inhomogenen Vernetzung nicht in Kauf nehmen wollen, 0 Werden die erfindungsgemäi3 eingesetzten bifunktionellen Alkohle, die gleishzeitig primäre und sekundäre Hydropylgruppen enthalten, in höhermolekulare Polyhydroxylverbindungen eingebaut und diese als Polyolkomponente zur Polynrethanherstellung gleichzeitig mit herkömmlichen Kettenverlängerern und üblichen Diisocyanab-en ungesetzt und zu Formstoffen verarbeitet, so zeigen diese Verfahrensprodukte eine geringere Lösungsmittelbeständigkeit als übliche Polyurethan-Formstoffe und natürlich auch als die erfindungsgemäß erhaltenen. Es zeigt sich also, daß dem typ des Kettenverlängerers zum mindesten in bezug auf die Lösungsmittelbeständigkeit der resultierenden Polyurethan-Formstoffe eine erhebliche, nicht voraussehbare Bedeutung zukommt.
Nachfolgende Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1 ,30 Gewichtsteile eines Adipinsäure Äthylenglykol-Polyesters (Mol.-Gew. etwa 2.000) wurden 90 Minuten bei 130°C und 2 bis 5 Torr im Rotationsverdampfer entwässert. In das auf 100°C erwärmte Plyol wurden 22,88 Gewichtsteile kristallisiertes Diphenylmethandiisocyanat eingerührt. Das Gemisch wurde dann auf 120°C erhitzt und dann ohne weitere Wärmezuführung 15 Minuten stehen gelassen. Dabei lcuhlte sich das Produkt auf etwa 80°O ab. Nach erneuter Erwärmung auf 120°C wurde das Gebildete Prepolymere 15 Minuten bei 5 Torr entgast. In das entgaste und auf 90°C erwärmte Prepolymere wurden 3,61 Gewichtsteile 1,3-Butandiol als Kettenverlängerer innerhalb 60 Sekunden eingerührt und die Mischung sofort in 80°C warme Stahlformen gegossen. Die Nachhärtung erfolgte außerhalb der Form durch 20-stündiges Stehen bei 110°C.
Beispiel 2 Wie im beispiel 1 beschrieben, wurde ein Polyurethan-Formstoff hergestellt, wobei vergleichsweise als Kettenverlängerer 1,4-Butandiol eingesetzt wurde.
beispiel 3 80 Gewichtsteile eines Adipinsäure-1,3-Butandiol-Polyesters (Mol.-Gew. etwa 2 300) wurden wie im Beispiel 1 beschrieben unter Verwendung von 1,4-Butandiol als Kettenverlängerer zu einem Polyurethan-Formstoff verarbeitet.
Beispiel 4 Wie im Beispiel 3 beschrieben, wurde ein Polyurethan-Formstoff hergestellt, wobei als Kettenverlängerer 1,3-Butandiol eingesetzt wurde.
Die entsprechend vorstehenden erhaltenen Polyurethan-Formstoffe wurden in ölhaltigem Vergasertreibstoff ( 1: 33 1/3-Zweitakt-Gemisch, OZ 88) gelagert. Die nachfolgende Tabelle zeigt die Zunahmen an Volumen und Gewicht der jeweiligen Formstoffe in %.
Beispiel nach 72h/Zunahme nach 8 Tagen nach 28 Tagen Vol. Gew. Zunahme Zunahme Vol. Gew. Vol. Gew.
1 1,0 0,2 1,5 0,40 2,9 1,0 2 2,4 0,5 4,2 0,95 5,0 1,7 3 4,3 2,4 5,3 4,0 9,5 6,8 4 1,6 1,4 1,9 2,1 3,9 4,3

Claims

Patent ansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von lösungsmittelbeständigen Polyurethan-Formstoffen durch Umsetzen von Diisocyanaten mit höhermolekularen Polyhydroxylverbindungen und bifunktionellen Alkoholen als Kettenverlängerungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß als Kettenverlängerungsmittel bifunktionelle Alkohole, die gleichzeitig primäre und sekundäre Hydroxylgruppen enthalten, verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich bifunktionelle Alkohole mit ausschließlich primären Hydroxylgruppen verwendet werden.