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-GruppenInfo
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/02—Working-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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/48—Preparation 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
- C07C29/50—Preparation 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
- C07C29/52—Preparation 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/02—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates of isocyanates or isothiocyanates only
- C08G18/025—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates of isocyanates or isothiocyanates only the polymeric products containing carbodiimide groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/16—Catalysts
- C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
- C08G18/20—Heterocyclic amines; Salts thereof
- C08G18/2009—Heterocyclic amines; Salts thereof containing one heterocyclic ring
- C08G18/2036—Heterocyclic amines; Salts thereof containing one heterocyclic ring having at least three nitrogen atoms in the ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0025—Foam properties rigid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2110/00—Foam properties
- C08G2110/0041—Foam properties having specified density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2115/00—Oligomerisation
- C08G2115/06—Oligomerisation to carbodiimide or uretone-imine groups
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S264/00—Plastic and nonmetallic article shaping or treating: processes
- Y10S264/05—Use of one or more blowing agents together
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S521/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
- Y10S521/901—Cellular polymer containing a carbodiimide structure
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S521/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
- Y10S521/903—Cellular 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.
3°
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.
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.
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
Carbodiimidschaumstoffhersteüung
4
5
5
[socyanatkomponenle
Toluylendiisocyanat
Methylendiphenyldiisocyanat
Methylendiphenyldiisocyanat
Xylylendiisocyanat
Toluylendiisocyanat
Xylylendiisocyanat
Xylylendiisocyanat
Toluylendiisocyana!
Xylylendiisocyanat
Xylylendiisocyanat
Lysindiisocyanatmethylester
Isocyanatmcnge
_(Te.!r)
25
25
50
25
50
25
25
25
33
17
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
212
262
173
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
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
7.5
Katalysator
(Teile)
1,0
1,0
1,5
1,5
1,0
1,0
1,5
1,0
1,0
1,5
1,5
1,0
1,0
1,5
1,0
4,5
4,4
4,4
12,0
4,5
9,0
4,5
9,0
1,0
4,5
6,0
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.
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.
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.
Ί CaO.
409 518/410
fr
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
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-
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
beständig sind und in allen Fällen geringe Rauchbildung zeigen ZI'J
Gewichtsstabilität auf. h
Tl
r? nemhch feuer"
Schaumstoffe ausgezeichnete
Claims (3)
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.
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)
| 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)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3657161A (en) * | 1967-10-31 | 1972-04-18 | Baychem Corp | Polycarbodiimide-polyisocyanurate foam |
-
1970
- 1970-01-26 US US5985A patent/US3645923A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-12-21 GB GB6069870A patent/GB1326240A/en not_active Expired
-
1971
- 1971-01-20 DE DE2102604A patent/DE2102604B2/de not_active Ceased
- 1971-01-20 BE BE761775A patent/BE761775A/xx unknown
- 1971-01-20 NL NL717100779A patent/NL142435B/xx unknown
- 1971-01-21 FR FR7101982A patent/FR2077618B1/fr not_active Expired
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 |