DE2102604B2 - Verfahren zur Herstellung von Polymerschaumstoffen mit Carb-odiimid-Isocyanurat- und NCO-Gruppen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Polymerschaumstoffen mit Carb-odiimid-Isocyanurat- und NCO-Gruppen

Info

Publication number
DE2102604B2
DE2102604B2 DE2102604A DE2102604A DE2102604B2 DE 2102604 B2 DE2102604 B2 DE 2102604B2 DE 2102604 A DE2102604 A DE 2102604A DE 2102604 A DE2102604 A DE 2102604A DE 2102604 B2 DE2102604 B2 DE 2102604B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
triazine
tris
parts
catalyst
carbodiimide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE2102604A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2102604A1 (de
Inventor
Peter Tai-Yuen Livonia Mich. Kan (V.St.A.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Corp
Original Assignee
BASF Wyandotte Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF Wyandotte Corp filed Critical BASF Wyandotte Corp
Publication of DE2102604A1 publication Critical patent/DE2102604A1/de
Publication of DE2102604B2 publication Critical patent/DE2102604B2/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/02Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by the reacting monomers or modifying agents during the preparation or modification of macromolecules
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/48Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by oxidation reactions with formation of hydroxy groups
    • C07C29/50Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by oxidation reactions with formation of hydroxy groups with molecular oxygen only
    • C07C29/52Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by oxidation reactions with formation of hydroxy groups with molecular oxygen only in the presence of mineral boron compounds with, when necessary, hydrolysis of the intermediate formed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/02Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates of isocyanates or isothiocyanates only
    • C08G18/025Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates of isocyanates or isothiocyanates only the polymeric products containing carbodiimide groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/18Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/20Heterocyclic amines; Salts thereof
    • C08G18/2009Heterocyclic amines; Salts thereof containing one heterocyclic ring
    • C08G18/2036Heterocyclic amines; Salts thereof containing one heterocyclic ring having at least three nitrogen atoms in the ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0025Foam properties rigid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00Foam properties
    • C08G2110/0041Foam properties having specified density
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2115/00Oligomerisation
    • C08G2115/06Oligomerisation to carbodiimide or uretone-imine groups
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S264/00Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
    • Y10S264/05Use of one or more blowing agents together
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S521/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S521/901Cellular polymer containing a carbodiimide structure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S521/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S521/903Cellular polymer having reduced smoke or gas generation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht °;ch auf ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen.
Verschiedene Carbodiimidprodukte und Verfahren tu ihrer Herstellung sind bekannt. Beispielsweise ist in der USA.-Patentschrift 2 941966 ein Verfahren £ur Herstellung von selbsttragenden polymeren Carbodiimidfolien durch katalytische Reaktion eines organischen Polyisocyanats in Geeen-art verschiedener phosphorhaltiger, katalytisch wirksamer Verbindungen angegeben. In der USA.-Patentschrift 3 152 162 ist die Herstellung von flüssigen Polyisocyanat-Carbodiimid-Addukten durch autokatalytische Zersetzung verschiedener Polyisocyanate der Diphenylmethanpolyisocyanatreihe beschrieben.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 802 082 ist ein Verfahren zur Herstellung von Carbodiimid-Und Isocyanuratgruppen enthaltenden Schaumstoffen aus Pr:; isocyanaten bekannt, bei dem jedoch für die Erzeugung der Carbodiimid- und Isocyanuratbindungen je ein gesonderter Katalysator und außerdem ein Treibmittel verwendet werden muß.
Durch die Erfindung wird nun, wie noch erläutert wird, die Notwendigkeit des Zusatzes von Treibmittel zu dem Reaktionssystem zur Schaumerzeugung umgangen.
Weitere Vorteile, die sich aus der Erfindung ergeben. bieten die Schaumstoffe selbst. Die erfindungsgcmüB hergestellten Schaumstoffe sind starre zellige Kunststoffe, die auf vielen Gebieten, /. B. als Isoliermaterial, an Steile der bisher bekannten Schaumstoffe mit Vorteil eingesetzt werden können. Außerdem wurde gefunden, daß die erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffe ausgezeichnete feuerhemmende Eigenschaften und geringe Rauchdichten aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zui Herstellung eines starren Schaumstoffs aus einen Polymeren, in dem das Polymere Carbodiimidgrupper der Formel
R-N = C = N-R'
worin R und R' jeweils mehrwertige aliphatische aromatische oder alkylaromatische organische Reste bedeuten, und außerdem Isocyanurat- und — NCO
ίο Gruppen enthält, durch Erhitzen von Poiyisocyanater oder NCO-haltigen Vorpolymeren in Gegen wan von Polymerisationskatalysatoren mit Dialkanolamingruppen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet daß man in einer katalytisch wirksamen Menge 2,4,6-Tris(dialkanolamino)-s-triazin bei 70 bis 200" C verwendet.
Bei der Herstellung der Schaumstoffe werden vorzugsweise 0,1 bis 10 Teile Katalysator pro 100 Teile organisches Polyisocyanat angewandt. Die Reaktion
ζυ kann bei Atmosphärendruck, Überdruck oder Unterdruck durchgeführt werden, vorzugsweise wird jedoch Afmosphärendruck angewandt.
Es scheint, daß die c. fadungsgemäße Schaumbildungsre-ktion entsprechend folgender Gleichung erfolgt:
R —NCO + OCN-R'
Katalysator R «-r=v-.R' + co, *
Wärme
In dieser Gleichung bedeuten R und R' jeweils untereinander gleiche oder voneinander verschiedene mebrwer"»" organische Reste. Die Entwicklung von Kohlendioxid infolge dieser Reaktion liefert genügend Treibmittel zur Finleitungund Förderung der Schaumbildung. Ein leicht ersichtlicher Vorteil der Erfindung liegt also darin, daß die Notwendigkeit des Zusatzes von Treibmitteln zu der Reaktion entfällt. Ferne·· verläuft die Reaktion exotherm, und die dadurch erzeugte Wärme fördert ebenfalls die Schaumbildung.
Wesentlich für die Entstehung der erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffe ist jedoch die Selbstentwicklung von Kohlendioxid.
Die genaue Rolle, die der 2,4,6-Tris(dialkanolamino)-s-triazinkatalysator bei dem Verfahren gemäß der Erfindung spielt, ist nicht bekannt. Es wurde jedoch festgestellt, daß dieser Katalysator ziemlich spezifisch in der Schaumbildungsreaklion wirkt. Allgemein bekannte Katalysatoren anderer Art. die für Polyurethan- und Polyisocyanuratschaumbildungsreaktionen angewandt werden, sind nämlich bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nicht wirksam.
Wie bereits erwähnt, zeichnen sich die erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffe durch — N " C "--" N - -Brücken aus. Weniger vorherrsehende Gruppen in den erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffen sind — NCO- und Isocyanuratgruppen. Es sind jedoch die Carbodiimid«ruppen. die für die erfindungsgemäß hergestellten lchaumctoffe von entscheidender Bedeutung sind und diesen Schaumstoffen die ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften verleihen.
Die organischen Polyisocyanate, die mit Vorteil für die erlindungsgcmäßen Zwecke verwendet werden, lassen sich durch folgende Formel darstellen:
R(NCO).-,
worin R einen mehrwertigen aliphatischen, aromatischen oder alkylaromatiscbc" organischen Rest
eine ganze Zahl bedeutet, deren Wert der vaicutzahl VOn R entspricht und wenigstens 2 beträgt. Zu typischen organischen Polyisocyanaten für die erfindungsgemäßen Zwecke gehören beispielsweise die aromatischen Diisocyanate, z. B. 2.4-Toluylendiisocyanat, 2,6-Toluylendüsocyanat, Mischungen aus 2,4- und 2.6-Toluylendiisocyanat oder rohes Toluylendiisocyanat, Methylendiphenyldiisocyanat, »aromatischen Triisocyanate, z. B. 3.3',3 "-Triphenyl-Die erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffe können durch allmähliches Erwärmen des organischen Polyisocyanats in Gegenwart des Katalysators aut eine Temperatur im Bereich von 70 bis 200 L hergestellt werden. Vorzugsweise wird die Umsetzung üher einen Temperaturbereich, der sich von 80 bis 120° C erstreckt, durchgeführt.
Die Reaktion verläuft, wie oben angegeben, exotherm Diese exotherme Reaktion zeigt sich an einer
Hie aromatischen Triisocyanate, z. B. 3.3.3"-Triphenyl- inerm. uiese exoinermc ivconuv«. *~.&- —-- .
mcthantriisocyanat, die aromatischen Tetraisojyanate. io Zunahme der Temperatur im Reaktionsmilieu sowie Alklrvlpolyisocyanate zB Xylylendiisucyanate daran daß sie von Schaumbildung begleitet wiro.
Alkylarylpolyisocyanate, z. B. Xylylendiisocyanate, aliphatisch Polyisocyanate, z. B. Lysindiisocyanatomethylester oder Mischungen daraus. Für die erfindunessemäßcn Zwecke kann auch rohes Methylendi"henyldiisocyanat verwendet werden. ,
Oiese Polyisocyanate werden durch bekannte und übliche Methoden, z.B. durch Phosgenierung des entsprechenden organischen Amins, hergestellt. Eine weitere Klasse von organischen Polyisocyanaten, die für die erfindungsgemäßen Zwecke in Betracht kornmen. bilden die sogenannten »Quasi-Vorpolymeren«. Diese werden durch Umsetzung eines Überschusses eines der obengenannten organischen Polyisocyanate oder ihrer Mischungen mit einer kleineren Menge eines organischen Polyols hergestellt. Diese Polyole, 2; die entweder Polyätlierpolyole oder Polyesterpolvolc sein können, und Verfahren zu ihrer Herstellung sind allgemein bekannt. Für die erfindungsgemäßen Zwecke kommt es nicht wesentlich darauf an, daß irgen loin bestimmtes Polyol verwendet wird, sondern es kann irgendein Polyol, das zur Herstellung eines Quasi-Vorpolymeren verwendet werden kann, angewandt werden. Die Quasi-Vorpolymeren werden im allgemeinen durch Umsetzung eines organischen Polyisocyanats mit einer kleineren Menge des Polyols, gewöhnlich 5 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Polyisocyanats, hergestellt. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird vorzugsweise eine 80:20-Mischung aus 2,4- und 2.6-Toluylendiisocyanat angewandt.
Der besondre Katalysator, der -\ie oben angegeben für die erfindungsgemäßen Zwecke verwendet wird, besteht aus einem 2,4,6-Tris-dialkanolamino)-s-triazin. Zu Beispielen für den Katalysator gehören 2,4,6 - Tris(diäthanolamino) - s - triazin. 2.4,6 - Tris-(dibutanolaminoVs-triazin sowie Gemische daraus. Für die erfindungsgemäßen Zwecke sind also allgemein Homologe von 2,4,6- Ins(diäthanolamino)-s-tnazir. brauchbar. Vorzugsweise wird jedoch 2,4,6-Tris(diäthanolamino)-s-triazin verwendet. Diese Triazinkatalysatoren werden im allgemeinen durch Kondensation von Cyanurchlorid mit dem gewählten Dialkanolamin in Gegenwart einer neutralisierenden Menge Natriumhydroxid hergestellt. So wird beispielsweise 2,4,6- I'ris(diä»hanolamino)-s-triazin durch y Kondensation von Diäthanolamin und Cyanurchlorid in Gegenwart einer neutralisierenden Menge Natriumhydroxid erhalten. Die Tria/in.erbindungen und die Verfahren zu ihrer Herstellung -nd ausführlicher von Kaiser u a., Journal οΓ the American Chemical <,, Society Bd. 73, S. 2984 (1951), beschrieben worden. Eine katalytisch wirksame Menge des Triazinkatalysators für die erfindungsgemäßen Zwecke betragt 01 bis 10 Gewichtsteile des Katalysators, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyisocyanats. Vorzugs- t weise werden 0,5 bis 3,0 Gewichtsteile Katalysator, bezogen aui !00 Gewichtsteile Polyisocyanat. angewandt.
40 daran, daß sie von Schaumbildung begleitet wird. Das allmähliche Erwärmen des Polyisocyanats wird in einer Zeit von 3 bis 120 Minuten und gewöhnlich 5 bis 60 Minuten vorgenommen. Nach dieser Zeit tritt die exotherme Reaktion sichtbar in Erscheinung. Die zur vollständigen Umsetzung erforderliche Zeit hängt selbstverständlich von der Art des Polyisocyanats und der verwendeten Katalysatormenge ab. Bei der Herstellung können verschiedene weitere Bestandteile mitverwendet werden, um ihre Eigenschaften zu verbessern. Beispielsweise können kleinere Mengen aktiver Bestandteile, z. B. organischer Polyole, angewandt werden. Im allgemeinen können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren 1 bis 20 Gewichtsteile Polyol pro 100 Gewichtsteile Polyisocyanat eingesetzt werden. Ferner können auch verschiedene oberflächenaktive Mittel, Weichmacher und Füllstoffe in Mengen von jeweils 1 bis 75 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Polyisocyanat angewandt werden. Die organischen Polyole, die als eigener Bestandteil verwendet werden können, sind die gleichen, wie sie zur Herstellung der oben beschriebenen »Quasi-Vorpolymeren« dienen. Beispielhaft für solche organischen Polyole sind die mehrwertigen Alkohole, die Polyätherpolyole, die durch Oxyalkylierung mehrwertiger Alkohole erhalten worden sind, Polyesterpolyole, die durch Umsetzung einer Polycarbonsäure und eines mehrwertigen Alkohols hergestellt worden sind, die Oxyalkylierungsaddukte der Polyesterpolyolc oder verschiedene phosphorhaltige Polyole. Zu den verwendbaren Polyolen gehören ferner die Mercaptoverbindungen, z. B. Dithiole. Beispielhaft für die oberflächenaktiven Mittel sind die allgemein bekannten oberflächenaktiven Polysiloxane
Bei der Schaumstoffherstellung können Füllstoffe, wie Calciumcarbonat, Bariumsulfat oder Calcium oxid, verwendet werden. Auch Weichmacher wie Tris(beta-chloräthyl)phosphat oder Dioctylphthalat, kommen dafür in Betracht.
Die fertigen Schaumstoffproduktc weisen im allgemeinen Dichten von 0,008 bis 0,320 g/ccm und gewöhnlich von 0,013 bis 0,256 g/ccm auf.
Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert. In den Beispielen beziehen sich alle Teile auf das Gewicht, wenn nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1
Dieses Beispiel erläutert die crfindungsgemäße Herstellung eines Carhodiimidschaumstoffs.
Ein geeignetes Reaktionsgefäß, das sich auf einer Heizeinrichtung bciindci und mit einem magnetischen Rührer ausgerüstet ist, wird mil einer Mischung aus 50 Teilen Toluylendiisocyanat und 0.5 Teilen 2,4,6 - Tris(diäthanoiamino) - s - iriazinkatalysator beschickt.
Die Mischung wird unter ständigem langsamem Rühren bei einer Temperatur von etwa 100° C gehalten.
Nach etwa 30 Minuten tritt eine exotherme Reaktion auf, die von der Entwicklung von Kohlendioxid und von Schaumbildung begleitet wird. Die Spitzentemperatur, die bei der exothermen Reaktion erreicht wird, beträgt 18PC. Nach etwa 60 Minuten ist die Reaktion beendet. Es wird ein starrer Schaumstoff, der als Isoliermaterial geeignet ist, erhalten.
Beispiel 2
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wird unier Verwendung von 0,5 Teilen 2,4,6-Tris(diisopropanolamino)-s-triazinkatalysator an Stelle des 2,4,6-Tris-(diäthanolamino)-s-triazinkatalysators von Beispiel 1 wiederholt. Die Umsetzung wird unter Erhöhung der Temperatur von etwa 90 bis 1350C durchgeführt.
In diesem Beispiel tritt die exotherme Reaktion nach etwa 60 Minuten auf und erreicht eine Höchsttemperatur von etwa 2050C.
Das Endprodukt ist ein starrer Schaumstoff, dir sich durch Carbodiimidgruppen auszeichnet und zu Iüolierzwecken geeignet ist.
Beispiele 3 bis 7
Nach der Arbeitsweise von Beispiel ! wird eine Reihe von Carbodiimidschaumstoffen durch Kondensation verschiedener organischer Diisocyanate und von Gemischen daraus in Gegenwart von 2.4,6-Tris(diathanolamino)-s-triazin hergestellt. Diese Diisocyanate und ihre Mengen sowie die Reuktionsbcdinsungen sind in der folgenden Tabelle! /usammeniiefaßt. Die bei der Herstellung der Sch;, mstoffe diest-r Beispiele angewandte Temperatur bei; :yi etwa 100 bis 105 C.
In jedem l'all wird ein starrer Schaumstoff erhalten, der durch Carbodiimidgruppen ausgezeichnet ist. Diese Schaumstoffe eignen sich gut zu Isolier/u ecken.
Tabelle 1
Carbodiimidschaumstoffhersteüung
Beispiel
4
5
[socyanatkomponenle
Toluylendiisocyanat
Methylendiphenyldiisocyanat
Xylylendiisocyanat
Toluylendiisocyanat
Xylylendiisocyanat
Toluylendiisocyana!
Xylylendiisocyanat
Lysindiisocyanatmethylester
Isocyanatmcnge
_(Te.!r)
25
25
50
25
25
33
17
50
ialalysator-
niengc
Zeit bis zum
Auftreten der
exothermen
Reaktion
!Teile) (Minuten)
0,5 25
1,5 37
1,0 15
1.0 6
1,5 32
ralui .!er
exothermen
Reaktion
I (Ί
1X2
225
212
262
173
Die folgenden Beispiele 8 bis 27 erläutern die Herstellung verschiedener Carbodiimidschaumsioffc. bei denen dem Diisocyanat verschiedene inerte und aktive Bestandteile zugesetzt werden. In allen fokenden Beispielen wird als Katalysator 2,4,6-Tris(diäthanolamino)-s-triazin verwendet. Bei der Herstellung jedes Schaumstoffes wird die gleiche Arbeitsweise wie im Beispiel 1 angewandt, d. h. ein geeignetes Reaktionsgefäß, das mit einem magnetischen Rührer ausgerüstet ist und auf einer geeigneten Heizeinrichtung angeordnet ist, wird mit einer Mischung des Polyisocyanats. des Katalysators und der anderen Bestandteile beschickt. Die Mischung wird unter Rühren bei einer Temperatur von etwa 100 bis 105"C gehalten, bis die exotherme Reaktion auftritt Der Weichmacher, der in den Beispielen genannt ist. ist Tris( beta-chloräthyOphosphat.
Nach 23 Minuten tritt die exotherme Reaktion auf. Die exotherme Reaktion erreicht eine Spitzentemperatur von 172°C.
B e i s ρ i e 1 9
Ein starrer Carbodiimidschaumsloff wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
Bestandteil
Toluylendiisocyanat
Katalysator
Weichmacher
BaSO4 als Füllstoff .
Menge. Teile
100,0
1,0
5,0
20,0
B e ι s ρ ι e 8 Nachdem eine Zeit von 23 Minuten verstrichen ist,
ein starrer Carbodiimidschauinstoff wird aus fol- 6o tritt die exotherme Reaktion auf, die eine Höchst-
genden Bestandteilen hergestellt: temperatur von 186"C erreicht. Der Schaumstoff hat
..__.. ....... eine Dichte von 0,0263 g/ccm.
Bestandteil i Menge. Teile
Toluylendiisocyanal
Katalysator
Weichmacher
50.0
0,5
1.0
B e i s ρ i e I 10
Ein starrer Carbodiimidschaumstoff wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
Bestandteil
604
Toluylendiisocyanat
Katalysator
Weichmacher
CaO als Füllstoff..
Menge. Teile
100,0
1,0
5,0
10,0
Nach einer Zeitdauer von 3 Minuten tritt du exotherme Reaktion auf und erreicht eine Höchst temperatur von 191°C. Der entstandene Schaumstof hat eine Dichte von 0,0133 g/cem.
Beispiele 11 bis
Eine Reihe von starren CarbodiimidschaumstofTen die aus verschiedenen Reaklionsteilnehmern herge stellt werden, ist in der folgenden Tabelle II angegeben
Tabelle II Carbodiimidschaumstoffherstellung
Beispiel Isocyanatkomponcnte TeÜL- Polyolk
Isocyanat 100 Polyol
11 TDI") 100
12 TDI 142,5
13 TDI 142,5 1010Λ)
14 TDI 100 2010')
15 Vorpolymeresc) 100
16 Vorpolymeres11) 99
17 TDI'') 51
Vorpolymeres') 60
18 IDI 12
rohes MDK) 150
19 TDl 75
rohes MDI !65
20 TDl 55
rohes MDI 300
21 TDI 150
rohes MDI 75
22 TDI 75
rohes MDI 150
23 TDI 150
rohes MDI 100
24 rohes TDI 150
25 rohes TDI 160
26 rohes TDI 40
rohes MDI 200
27 rohes TDI 50
rohes MDI 12,5
DPEDA*)
j Teile
7,5
7.5
Katalysator
(Teile)
1,0
1,0
1,5
1,5
1,0
1,0
1,5
1,0
4,5
4,4
12,0
4,5
9,0
1,0
4,5
6,0
7,5
Weichmacher
(Teile) 5,0 5,0 4.0 4,0 5,0 5,0 7,5
Oberflächenaktives Mittel
(Teile"))
0,75
1,5
0,75
-üllslolT Reaktions
zeit bei 100
bis 105' C
Maximale
Reaktions
temperatur
Dichte
(Teile) (Minuten) ("C) (g/cem)
1(V) 20 174 0,0170
20J) 16 190 0,0261
23 197 0,0135
29 188 0,0149
25') 20 183 0,0356
25*) 20 187 0,02 Π
40 211 0,0540
38 182 0,0205
25 192 0.0973
55') 12 210 0,1368
90») 46 217 0,2563
45 184 0,0864
15'") 47 143 0,1532
25 182
7,5') 17 178 0,0588
1(H) 37 176 0,1280
12,5-0 54 145 G,1317
°) Ein oberflächenaktives Polysiloxan.
h) TDI = Toluylendiisocyanat.
T Aus 10/1 Teilen TDI und eines Polypropylenglykols mit einem mittleren Molekulargewicht von 400 hergestellt. ') Aus 10/1 Teilen TDl und eines Polypropylenglykols mit einem mittleren Molekulargewicht von 1000 hergestellt. ') Aus 85/15 Teilen TDI und eines Saccharosepolyols. das durch Oxypropylierung von Saccharose bis zu einem mittleren Molekulargewicht von etwa 800 erzeugt wird, hergestellt.
r) MDl = Methylendiphenyldiisocyanat.
*) N.N'-Diphenyläthylendiamin.
*) Ein Polyoxypropylenglykolpolyol mit einem mittleren Molekulargewicht von 1050. ') Ein Polyoxypropylenglykolpolyol mit einem mittleren Molekulargewicht von 2000. J) CaCO3.'
Ί CaO.
409 518/410
fr
Beispiel 28
10
und die geringe Rauchbildung der crfin-
^t^n^ w,c von
Die Ergebnisse dieses Tests zeigt die folgende Tabelle UL ' b'S 1O57' beschneben- 'euergetestel.
Tabelle III
Butlcr-Chimney-Test
SchaumslolT von Beispiel
9 10 11
12
14
18 19 20 21 22 23 25 26 27
') Flammcnhöhe:
A = 0 bis 5 cm.
B = 5bi? 13 cm, C- = 13 bis 18 cm. C+ = 18 bis 25 ein.
D = 25 cm und darüber.
Prozenl Gewichtsstabililäl
83 70 78 83 58 57 77 60 78 78 97 98 99 97 98 82 96 95
Nammcnhöhe1]
C-
C +
C-
C-
C +
c_
B-A
A
B
D
C-
C +
Rauch
mäßig
mäßigschwach
ι näßig
mäßig
schwach
mäßig
mäßig
mäßig
mäßig
schwach
mäßigschwach
schwach
schwach
schwach
schwach
mäßig
schwach
schwach
Aus der vorstehenden Tabelle ist zu ersehen, daß diese Schaumstoffe in
beständig sind und in allen Fällen geringe Rauchbildung zeigen ZI'J
Gewichtsstabilität auf. h
Tl r? nemhch feuer"
Schaumstoffe ausgezeichnete

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines starren Schaumstoffs aus einem Polymeren, in dem das Polymere Carbodiimidgruppen der Formel
R-N = C = N-R'
worin R und R' jeweils mehrwertige aliphatische, aromatische oder alkylaromatische organische Reste bedeuten, und außerdem Isocyanurat- und — NCO-Gruppen enthält, durch Erhitzen von Polyisocyanaten oder NCO-haltigen Vorpolymeren in Gegenwart von Polymerisationskatalysatoren mit Dialkanolamingruppen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß man in einer katalytisch wirksamen Menge 2,4,6-Tris(dialkanolamino)-s-triazin bei 70 bis~200°C verwendet.
2. Verfahren nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nun den Katalysator in einer Menge von etwa 0,1 bis . <X) Gewichtsteüen pro 100 Gewichtsteile des organischen Polyisocyanate verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator 2,4,6-Tris-(diäthanolamino) - s - triazin. 2,4,6 - Tris(diiso prupanolamino)-s-triazin, aie Homologen von 2,4,6-Tris(diäthanolamino)-s-triazin oder Mischungen davon verwendet.
DE2102604A 1970-01-26 1971-01-20 Verfahren zur Herstellung von Polymerschaumstoffen mit Carb-odiimid-Isocyanurat- und NCO-Gruppen Ceased DE2102604B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US598570A 1970-01-26 1970-01-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2102604A1 DE2102604A1 (de) 1971-08-05
DE2102604B2 true DE2102604B2 (de) 1974-05-02

Family

ID=21718700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2102604A Ceased DE2102604B2 (de) 1970-01-26 1971-01-20 Verfahren zur Herstellung von Polymerschaumstoffen mit Carb-odiimid-Isocyanurat- und NCO-Gruppen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3645923A (de)
BE (1) BE761775A (de)
DE (1) DE2102604B2 (de)
FR (1) FR2077618B1 (de)
GB (1) GB1326240A (de)
NL (1) NL142435B (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3723366A (en) * 1971-06-25 1973-03-27 Basf Wyandotte Corp Carbodiimide foams and improved process for preparing same
US3887501A (en) * 1973-12-21 1975-06-03 Basf Wyandotte Corp Process for the preparation of carbodiimide-isocyanurate foams
US4029610A (en) * 1974-05-23 1977-06-14 Basf Wyandotte Corporation Carbodiimide-isocyanurate foams containing urethane linkages
FR2295075A1 (fr) * 1974-12-18 1976-07-16 Rhone Poulenc Ind Compositions expansibles a base de polyurethanne
US3981829A (en) * 1974-12-30 1976-09-21 Basf Wyandotte Corporation Process for the preparation of carbodiimide-isocyanurate foams
GB1546705A (en) * 1975-06-23 1979-05-31 Tenneco Chem Production of polyurethane foam
DE2542900A1 (de) * 1975-09-26 1977-03-31 Bischofsheim Chemie Anlagen Schaumstoffe aus phenolharzen und isocyanaten sowie verfahren zu ihrer herstellung
DE3609687A1 (de) * 1985-03-29 1986-10-02 Nisshinbo Industries, Inc., Tokio/Tokyo Duroplastisches harz und verfahren zu seiner erzeugung
US5214076A (en) * 1992-09-18 1993-05-25 Tideswell Richard B Carbodiimide-isocyanurate all water blown open celled foam
FR2812646A1 (fr) * 2000-08-04 2002-02-08 Rhodia Chimie Sa Composition polyisocyanate obtenue par polymerisation de monomeres isocyanates et composes polyisocyanates masques

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3657161A (en) * 1967-10-31 1972-04-18 Baychem Corp Polycarbodiimide-polyisocyanurate foam

Also Published As

Publication number Publication date
FR2077618B1 (de) 1974-03-22
GB1326240A (en) 1973-08-08
FR2077618A1 (de) 1971-10-29
NL142435B (nl) 1974-06-17
US3645923A (en) 1972-02-29
BE761775A (fr) 1971-07-20
DE2102604A1 (de) 1971-08-05
NL7100779A (de) 1971-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69412763T2 (de) Verfahren zur Herstellung modifizierter Polyisocyanuratschaumstoffen
DE2625684C2 (de) Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls verschäumten Polyisocyanuraten und gegebenenfalls verschäumten Polyurethanen
DE2622104A1 (de) Diphenylmethandiisocyanat-zusammensetzungen
DE1108904B (de) Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen
DE2034171A1 (de) Verfahren zur Herstellung von ge schäumten Polyurethanen
DE2104569B2 (de) Äthylendlphosphorsäure-tetrakis-(2-chloräthyl)-ester, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
DE2506656A1 (de) Verfahren zur herstellung von zellfoermigen schaumstoffen
DE2102604B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Polymerschaumstoffen mit Carb-odiimid-Isocyanurat- und NCO-Gruppen
DE2621582C2 (de) Verfahren zur Herstellung von flammfesten, keinen Rauch entwickelnden Polyurethanschaumstoffen
DE2429090A1 (de) Alkylalkanoat als blaehmittel fuer polyurethane
DE69317498T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethan - Polycarbodiimidschaum
DE1078322B (de) Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen
DE2527580C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Isocyanuratringe enthaltenden Polyurethanen
DE4029081C1 (de)
DE2800072A1 (de) Komponentengemisch zur herstellung von polyurethanschaeumen
DE2257273A1 (de) Starrer schaumstoff und verfahren zu dessen herstellung
DE2543114A1 (de) Herstellung von isocyanuratschaeumen
DE2722658C2 (de) Lagerstabiles Vorprodukt zur Herstellung von harten Polyurethanschäumen
DE2826229A1 (de) Neue quaternaere ammoniumcarboxylat- katalysatoren zur herstellung von schaumstoffen mit polyisocyanurat-, polyurethan- und poly(urethan-isocyanurat)-bindungen
DE2139317C3 (de) Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls verschäumten Polyurethanen
DE1300690B (de) Verfahren zur Herstellung eines Polyurethans
DE2166652C3 (de) Verfahren zur Herstellung von flammfesten, selbstverlöschenden Polyurethan-Hartschaumstoffen
DE69822705T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethanweichschaumstoffen mit verbesserter Feuerbeständigkeit
DE2912074C2 (de)
DE1963190B2 (de) Verfahren zur herstellung von stabilen biuretgruppenhaltigen polyisocyanaten und deren verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
BHV Refusal