DE2139317A1

DE2139317A1 - 2 (N,N Dimethylamino)athyl 3 (N,N dimethylarmno)propylather als Katalysator fur Polyurethane

Info

Publication number: DE2139317A1
Application number: DE19712139317
Authority: DE
Inventors: Williams Alvis Rice Dons Marvin Austin Tex Kennedy (V St A ) P
Original assignee: Jefferson Chemical Co Inc
Current assignee: Jefferson Chemical Co Inc
Priority date: 1970-08-10
Filing date: 1971-08-05
Publication date: 1972-02-17
Also published as: JPS526317B1; GB1339931A; DE2139317B2; DE2139317C3

Description

PATENTANWÄLTE

DR. I. MAAS

DR. W. PFEIFFER

DR. F. VOITHENLEITNER

8 MÜNCHEN 23
UNGERERSTR. 25 - TEL 39 02 36

B 19 211

Jefferson Chemical Company, Inc., Houston,, Texas, V,St.A.

2- (NfH-Dimethylantino) äthyl~3- JN ,H-dimethylaminatpropy lather als Katalysator für Polyurethane

Die Erfindung betrifft ein ¥erfahren zur Herstellung von Polyurethanen.

Es ist bekannt, geschäumte Polyurethane durch Umsetzung eines Polyisocyanats, eines Polyols und eines Treibmittels, zum Beispiel eines halogenierten Kohlenwasserstoffs, Wasser oder beider in Gegenwart eines Katalysators herzustellen. Der Katalysator wird zur Beschleunigung von wenigstens zwei und manchmal drei Hauptreaktionen verwendet, die während des Verfahrens gleichzeitig und konkurrierend mit abgestimmten Geschwindigkeiten ablaufen müssen, damit ein guter Polyurethanschaum erhalten wird. Eine Reaktion ist eine kettenverlängernde Isocyanat-Hydroxyl-Reaktion, bei der ein hydroxylhaltiges Molekül mit einem isocyanathaltigen Molekül unter Bildung eines Urethans reagiert. Dadurch wird die Viskosität der Mischung erhöht und ein Polyurethan erzeugt, das sekundäre Stickstoffatome in den Urethangruppen enthält. Eine zweite Reaktion

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_ 2 —

ist eine vernetzende Isocyanat-Urethan-Reaktion, bei der ein isocyanathaltiges Molekül mit einer Urethängruppe, die ein sekundäres Stickstoffatom enthält, reagiert. Die dritte Reaktion ist eine Isocyanat-Wasser-Reaktion, bei der ein Molekül mit Isocyanatendgruppe verlängert und Kohlendioxid als Blähmittel oder zur Unterstützung der Blähung des Schaums erzeugt wird. Die dritte Reaktion ist nicht wesentlich, falls ein von außen zugesetztes Blähmittel, zum Beispiel ein halogenierter normalerweise flüssiger Kohlenwasserstoff, Kohlendioxid und dergleichen verwendet wird, sie ist jedoch wesentlich, wenn das gesamte Gas oder auch nur ein Teil des Gases für die Schaumbildung durch diese Reaktion in situ erzeugt werden soll (zum Beispiel bei der "Einstufen^ir-Herstellung von flexiblen PolyurethanschaumenJ.

Die Reaktionen müssen gleichzeitig mit optimal aufeinander abgestimmten Geschwindigkeiten ablaufen, damit eine gute Schaumstrukttcr erhalten wird. Falls die Entwicklung von Kohlendioxid im Vergleich zu der Kettenverlängerung zu rasch erfolgt, fällt der Schaum zusammen. Wenn die Kettenverlängerung im Vergleich zu der Kohlendioxidentwicklung zu rasch verläuft, wird die Steighöhe des Schaums begrenzt, so daß ein Schaum hoher Dichte mit einem hohen Prozentsatz von schlecht ausgebildeten Zellen entsteht. Falls keine angemessene Vernetzung erfolgt, ist der Schaum nicht stabil.

Es ist seit langem bekannt, daß tertiäre Amine, zum Beispiel Trimethylamin, Triäthylamin usw. die zweite Vernetzungsreaktion wirksam katalysieren. Einige der tertiären Amine sind zur Katalyse der dritten Wasser-Isocyanat-Reaktion für die Entwicklung von Kohlendioxid wirksam. Dagegen sind tertiäre Amine für die erste Kettenverlängerungsreaktion nur partiell als Katalysatoren wirksam. Um dieses

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Problem zu überwinden, wurde die sogenannte "Prepolymer"-Technik entwickelt, bei der eine hydroxylhaltige Polyolkomponente partiell mit der Isocyanatkomponente zu einem flüssigen Prepblymeren, das freie Isocyanätgruppen enthält, umgesetzt wird. Dieses Prepolymer wird dann mit weiterem Polyol in Gegenwart eines tertiären Amins zu einem Schaum umgesetzt. "Diese Methode wird immer noch allgemein zur Herstellung von starren Urethanschäumen verwendet, hat sich jedoch für die Erzeugung von flexiblen urethanschäumen weniger brauchbar efwfesen·

Für flexible Schäume wurde ein Einstufen- oder "one-shot"-Verfahren entwickelt, bei dem ein tertiäres Amin wie Triäthylendiamin oder Bis^2-(Ν,Ν-dimethylamino) äthy]./-äther in Verbindung mit einer organischen Zinnverbindung angewandt wird. Triäthylendiamin oder Bis£2-(N,N-dimethylamino) äthyiyäther sind zur Förderung der Wasser-Isocyanat-Reaktion besonders wirksam, und die Zinnverbindung ist zur Beschleunigung der Kettenverlängerungsreaktion besonders wirksam. Selbst dann lassen jedoch die erzielten Ergebnisse sehr zu wünschen übrig. Triäthylendiamin ist ein Feststoff und muß vor dem Gebrauch gelöst werden, um Verarbeitungsschwierigkeiten zu vermeiden. Bis^/2-(N,N-dimethylamino)äthyl/äther ist in Wasser für lange Zeitspannen, wie sie bei der Einstufen-Methode benötigt werden, nicht vollständig löslich. Mit dem erfindungsgemäßen Katalysator 2-(N,N-Dimethylamino)äthy1-3-(N,N-dimethylamino )propy lather werden die genannten Nachteile der bekannten Katalysatoren beseitigt und außerdem im Vergleich zu Bis^2-(N,N-dimethylamino)äthy1/äther eine höhere Permeabilität und bessere Druckverformungsrestwerte erzielt. Ferner kann bei Verwendung von 2-(N,N-Dimethylamino) äthy1-3-(N,N-dimethylamino)propylather eine höhere Schaumausbeute erzielt werden, da die Steighöhen im Durchschnitt besser und die Hautdicke geringer sind,

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als wenn Bis/2- (Ν,Ν-dimethylamino) äthyjL/äther als Katalysator verwendet wird. Die Verwendung von Bis^2-(Ν,Ν-dimethylamino) äthy^/äther, 2-(N,N-Dimethylamino)äthyl-2- (Ν,Ν-dimethylamino)-1-methyläthyiäther und anderen Aminoäthern ist in der US-PS 3 330 782 beschrieben.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein organisches Polyisocyanat mit einer organischen Hydroxyverbindung, die aus einem mehrwertigen Alkohol oder einem linearen Polyester aus einer PoIyfc carbonsäure und einem mehrwertigen Alkohol mit endständigen Hydroxygruppen besteht, in Gegenwart einer katalytischen Menge 2-(N,N-Dimethylamino)äthy1-3-(Ν,Ν-dimethylamino) propyläther umsetzt.

Bevorzugte Ausführungsformen

Zur Herstellung von Polyurethanschäumen sind mehrere Bestandteile erforderlich. Einer dieser Bestandteile ist ein Isocyanat. Das Isocyanat kann ein bifunktionelles Isocyanat, zum Beispiel Toluylendiisocyanat, oder ein polyfunktionelles Polyarylisocyanat sein. Die Polyarylisocyanate werden durch " Phosgenierung des Reaktionsprodukts aus Anilin und Formaldehyd erzeugt. Solche Reaktionen sind allgemein bekannt und beispielsweise in den US-PS 2 683 730, 3 277 173, 3 344 162 und 3 362 979 beschrieben. Die so erhaltenen Polyarylisocyanate weisen eine Funktionalität von mehr als 2 auf, die bis zu den Stoffen mit höherer Funktionalität reichen kann. In der Praxis läßt sich jedoch eine Funktionalität von mehr als 4 nur mit Schwierigkeiten erreichen. Für die erfindungsgemäßen Zwecke können jedoch Stoffe mit einer so hohen Funktionalität wie 5 verwendet werden. Vorzugsweise beträgt die Funktionalität 2 bis etwa 4.

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Die hydroxylhaltige Polyolkomponente, die sich mit dem Isocyanat umsetzt, kann zweckmäßig aus einem hydroxyI-haltigen Polyester oder Polyol mit einer Hydroxylzahl von etwa 700 bis etwa 25 oder weniger bestehen. Wenn ein flexibler Schaum gewünscht wird, liegt die Hydroxylzahl zweckmäßig im Bereich von etwa 25 bis 60. Für starre Schäume wird eine Hydroxylzahl im Bereich von etwa 350 bis 700 bevorzugt. Halbstarre Schäume mit einer gewünschten Flexibilität werden erhalten, wenn die Hydroxylzahl zwischen den genannten Bereichen liegt.

Wenn die Polyolkomponente ein Polyester ist, wird vorzugsweise ein linearer Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen verwendet. Das Polyesterharz soll eine verhältnismäßig hohe Hydroxylzahl und eine verhältnismäßig niedrige Säurezahl aufweisen und kann durch Umsetzung einer Polycarbonsäure mit einem mehrwertigen Alkohol hergestellt werden. Die Säurekomponente des Polyesters ist vorzugsweise eine zweibasische oder mehrbasische Säure und gewöhnlich frei von reaktiven ungesättigten Stellen, zum Beispiel Äthylengruppen oder Acetylengruppen. Ungesättigte Bindungen, wie sie in den Ringen von solchen aromatischen Säuren wie Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure und dergleichen vorkommen, sind nicht äthylenisch und nicht reaktiv. Für die Säurekompohente können daher aromatische Säuren verwendet werden. Geeignet sind auch aliphatische Säuren wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure und dergleichen. Die Alkoholkomponente für den Polyester soll vorzugsweise mehrere Hydroxylgruppen enthalten und ist vorzugsweise ein aliphatischer Alkohol, zum Beispiel Äthylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Diäthylenglycol, Glycerin, Pentaerythrit, Trimethyloläthan, Trimethylolpropan, Mannit, Sorbit, Polyglucoside usw. Gewünschtenfalls können auch

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Mischungen aus zwei oder mehr der genannten Alkohole verwendet werden. Wenn ein flexibler Urethanschaum gewünscht wird, soll das Polyol vorzugsweise eine durchschnittliche Funktionalität von etwa 2 bis etwa 4 und ein Molekulargewicht von etwa 2000 bis etwa 4000 aufweisen. Für starre Schäume beträgt die Funktionalität der Polyolkomponente vorzugsweise 4 oder mehr (zum Beispiel 5 bis 7).

Wenn die hydroxylhaltige Komponente ein Polyätherpolyol zur Erzeugung flexibler Polyurethanschäume ist, kann das Polyol ein Alkylenoxidkondensat eines mehrwertigen Alkohols mit einer Funktionalität von etwa 2 bis etwa 4 sein. Das Alkylenoxid kann zweckmäßig aus Äthylenoxid, Propylenoxid, 1,2-Butylenoxid, 1,4-Butylenoxid oder einer Mischung einiger oder aller dieser Verbindungen bestehen. Das Polyol hat zweckmäßig ein Molekulargewicht im Bereich von etwa 500 bis etwa 7000. Für flexible Polyatherpolyurethanschaume besteht das Alkylenoxid vorzugsweise aus Propylenoxid oder einer Mischung von Propylenoxid und Äthylenoxid, und das Molekulargewicht liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 2000 bis etwa 4000.

W Für starre Polyatherpolyurethanschaume soll das Polyol eine Funktionalität von 4 oder mehr (zum Beispiel 5 bis 7) und ein Molekulargewicht von etwa 300 bis etwa 1000 aufweisen. Polyole für starre Polyatherpolyurethanschaume können nach verschiedenen Methoden, darunter der Addition eines wie oben beschriebenen Alkylenoxids an einen mehrwertigen Alkohol mit einer Funktionalität von 4 bis 7 hergestellt werden. Diese Polyole können ferner anschließend mit einem Alkylenoxid umgesetzte Mannich-Kondensationsprodukte aus einem Phenol, einem Alkanolamin und Formaldehyd sein (US-PS 3 297 597).

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Sowohl für Polyesterschäume als auch für Polyätherschäume soll die hydroxylhaltige Polyolverbindung im Verhältnis zu der Isocyanatverbindung normalerweise in solcher Menge angewandt werden, daß die Isocyanatgruppen im Verhältnis zu den freien Hydroxylgruppen wenigstens in äquivalenter Menge und vorzugsweise in geringem Überschuß vorliegen. Vorzugsweise werden die Bestandteile in solchen Verhältnissen angewandt, daß etwa 1,05 bis etwa 1,5 Moläquivalente Isocyanatgruppen pro Moläquivalent Hydroxylgruppen vorhanden sind.

Wenn Wasser verwendet wird, liegt die Wassermenge, bezogen auf die Hydroxylverbindung, zweckmäßig im Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0,25 Mol pro Moläquivalent Hydroxyverbindung.

Im Rahmen der Erfindung kann ein von außen zugesetztes inertes Treibmittel, zum Beispiel ein Gas oder ein gasbildendes Material, verwendet werden. Beispielsweise können halogenierte niedrig siedende Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel Trichlormonofluormethan oder Methylenchlorid, Kohlendioxid, Stickstoff, Erdgas und dergleichen angewandt werden. Das inerte Treibmittel vermindert die Menge an überschüssigem Isocyanät und Wasser, die zur Herstellung flexibler Urethanechäume erforderlich ist. Für starre Schäume ist es vorzuziehen, die Verwendung von Wasser zu vermeiden und ausschließlich das von außen zugeführte Treibmittel zu verwenden. Die Auswahl des richtigen Treibmittels liegt im Rahmen des fachmännischen Könnens (US-PS 3 072 082).

Die Katalysatormenge, die bei der erfindungsgemäßen Herstellung von starren Polyätherpolyurethanschäumen zu verwenden ist, beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der

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hydroxylhaltigen Verbindung und des Polyisocyanats, etwa 0/02 bis etwa 0,2 Gewichtsprozent des tertiären Amins 2-(Ν,Ν-Dimethylamino)äthyl-3-(Ν,Ν-dimethylamino)-propyläther, entweder allein oder in Mischung mit einem oder mehreren anderen tertiären Aminen.

Die Katalysatormenge, die bei der erfindungsgemäßen Herstellung von flexiblen Polyurethanschäumen zu verwenden ist, beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der hydroxyI-haltigen Verbindung und des Polyisocyanats, etwa 0,02

ψ bis etwa 0,2 Gewichtsprozent des tertiären Amins 2-(Ν,Ν-Dimethylamino)äthyl-3-(Ν,Ν-dimethylamino)propyläther, entweder allein oder in Mischung mit einem oder mehreren anderen tertiären Aminen, und außerdem, jedoch nur im Fall von flexiblen Polyätherpolyurethanschäumen, etwa 0,1 bis etwa 0,4 Gewichtsprozent einer organischen Zinnverbindung. Die organische Zinnverbindung kann zweckmäßig eine Stanno- oder Stanniverbindung sein, zum Beispiel ein Stannosalz einer Carbonsäure, ein Trialkylzinnoxid, ein Dialkylzinndihalogenid, ein Dialkylzinnoxid oder dergleichen, worin die organischen Gruppen des organischen Teils der Zinnverbindung aus Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bestehen. Beispielsweise können Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndiacetat, Diäthylzinndiacetat, Dihexylzinndiacetat, Di-2-äthylhexylzinnoxid, Dioctylzinndioxid, Stannooctoat, Stannooleat und dergleichen oder Mischungen daraus verwendet werden.

übliche Kompoundierbestandteile werden ebenfalls verwendet, zum Beispiel Schaumstabilisatoren, die auch als Siliconöle oder Emulgatoren bekannt sind. Der Schaumstabilisator kann ein organisches Silan oder Siloxan sein. Beispielsweise können Verbindungen der Formel

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R¹Si/O-(R₉SiO) -(oxyalkylen) R/.

verwendet werden, worin R einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, η eine ganze Zahl von 4 bis 8 und m eine ganze Zahl von 20 bis 40 ist, und die Oxyalkylengruppen von Propylenoxid und Äthylenoxid stammen (US-PS 3 194 773). Zur Herstellung von flexiblen Schäumen können die Bestandteile gleichzeitig miteinander nach der sogenannten "one-shot"-Methode zur Erzeugung des Schaums in einem einstufigen Verfahren innig vermischt werden. In diesem Fall soll das Treibmittel wenigstens zum Teil (zum Beispiel 10 bis 100 %) aus Wasser bestehen. Die genannten Methoden sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise aus der Veröffentlichung duPont Foam Bulletin, "Evaluation of Some Polyols in One-Shot Resilient Foams", 22. März 1960.

Wenn starre Schäume hergestellt werden sollen, wird die "one-Shot"-Methode oder die sogenannte "Quasi-Prepolymer-Methode" angewandt, bei der die hydroxylhaltige Komponente vorzugsweise im Durchschnitt etwa 4 bis 7 reaktive Hydroxylgruppen pro Molekül enthält.

Bei der "Quasi-Prepolymer-Methode" wird ein Teil der hydroxylhaltigen Komponente in Abwesenheit eines Katalysators mit der Polyisocyanatkomponente in Verhältnissen umgesetzt, die etwa 20 % bis etwa 40 % freie Isocyanatgruppen in dem Reaktionsprodukt, bezogen auf das Polyol, ergeben. Zur Herstellung eines Schaums wird der restliche Teil des Polyols zugesetzt, und die beiden Komponenten werden in Gegenwart von Katalysatorsystemen, wie sie oben erläutert wurden, und anderen geeigneten Additiven,

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zum Beispiel Treibmitteln, Schaumstabilisatoren, feuerhemmenden Susätzen, usw. miteinander reagieren gelassen. Das Treibmittel (zum Beispiel ein halogenierter niederer aliphatischer Kohlenwasserstoff), der Schaumstabilisator, der feuerhemmende Zusatz und dergleichen können entweder dem Prepolymeren oder dem restlichen Polyol oder beiden vor dem Vermischen der Komponenten zugesetzt werden, wodurch nach Ablauf der Reaktion ein starren Polyurethanschaum erhalten wird.

Erfindungsgemäß können auch Urethanelastomere und -überzüge nach bekannten Methoden hergestellt werden (duPont Bulletin PB-2, von Remington und Lorenz, "The Chemistry of Urethane Coatings").

Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert.

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Herstellung von 2-(H,N-Dimethylanri.no)-äthyl-3-(Ν,Ν-dimethylamino)·

propyläther

Beispiel 1

In einem 3 1 Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Rückflußkühler und einem Tropftrichter ausgerüstet ist, werden 5,0 g Natriummethoxid und 1602 g (18 Mol) Dimethylaminoäthanol vorgelegt. In die Mischung werden unter intensivem Rühren rasch 795 g (15 Mol) Acrylnitril eingetropft. Durch Regelung der Zugabe und Kühlen mit Leitungswasser wird die Reaktionstemperatur während der Zugabedauer von 1 Stunde bei 50 bis 60 Grad C gehalten. Die Reaktionsmischung wird unter Rühren während einer Zeit von 2,5 Stunden abkühlen gelassen. Dann wird eine Lösung von 8,76 g (1,5 Äquivalente) Oxalsäuredihydrat in 30 ml Methanol zugegeben und die Reaktionsmischung wird 30 Minuten lang gerührt und über Nacht stehen gelassen. Nach Abdekantieren von Salzrückstand wird ein 11,4 1 (3 gallon) Rührautoklav mit 2400 g des rohen Reaktionsprodukts, 2000 ml Cyclohexan und 200 g gepulvertem Nickel-Kupfer-Chrom-Katalysator beschickt und anschließend mit Wasserstoff gespült. Dann werden 800 g (47 Mol) Ammoniak zugegeben und der Reaktor wird mit Wasserstoff auf einen Druck von 7 atü (100 psig) gebracht. Der Reaktor wird auf etwa 130 Grad C erwärmt und bei dieser Temperatur erneut mit Wasserstoff auf einen Druck von etwa 210 atü (3000 psig) gebracht. In diesem Bereich wird 3,5 Stunden lang weiter erwärmt, wobei der Druck gelegentlich wieder auf 210 atü (3000 psig) gebracht wird, wenn er auf etwa 168 bis 189 atü (2400 bis 2700 psig) abfällt» Der Reaktor wird auf 150 Grad C erwärmt, mit Wasserstoff auf einen Druck von 210 atü (3000 psig) gebracht und 40 Minuten in diesem Bereich gehalten» Es wird kein weiterer Druckabfall festgestellt.

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Das erhaltene Reaktionsprodukt wird zur Entfernung des Katalysators filtriert und das Filtrat wird unter Wasserstrahlpumpenvakuum zur Entfernung der Hauptmenge des Cyclohexans. und von niedrig siedenden Stoffen bis 50 Grad C abgestreift. Durch Vakuumdestillation werden 1332 g Produkt erhalten, das bei 95 bis 96 Grad C/20 mm Hg überdestilliert.

Ein 1 1 Rührautoklav wird mit 292 g (2 Mol) dieses Destillationsprodukts, 132 g (4,4 Mol) Paraformaldehyd, 100 ml Methanol und 50 g Nickel-Kupfer-Chrom-Katalysator beschickt. Der Reaktor wird mit Wasserstoff gespült, mit Wasserstoff auf einen Druck von 105 atü (1500 psig) gebracht und.auf 50 bis 60 Grad C erwärmt. Dann wird der Reaktor, soweit erforderlich, mit Wasserstoff auf einen Druck von 175 bis 210 atü (2500 bis 3000 psig) gebracht. Die Reaktionsdauer beträgt etwa 4 Stunden. Die Reaktionsinischung wird zur Entfernung des Katalysators filtriert und der Katalysator wird mit Methanol gewaschen. Die Methanolwaschlösungen werden mit dem Filtrat vereinigt.

Die Lösung wird auf dem Dampfbad im Wasserstrahlpumpenvakuum bis 50 Grad C abgestreift. Durch anschließende Destillation des rohen Reaktionsprodukts im Vakuum werden 245 g 2-(N,N-Dimethylamino)äthy1-3-(N_fN-dimethylamino)propylather, Siedepunkt 93 bis 94 Grad C/15 mm, erhalten. Durch chromatographische Analyse wird festgestellt, daß das Produkt eine Reinheit von 99,6 % hat.

2- (Ν,Ν-Dimethylamino)äthyl-3-(N,N-dimethylamino)propylather als Katalysator für flexible Polyätherpolyurethanschäume

Beispiel 2

Dieses Beispiel erläutert die Verwendung von 2-(Ν,Ν-Dimethylamino) äthyl-3-(N,N-dimethylamino)propyläther als Katalysator

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bei der Herstellung eines flexiblen Polyätherpolyurethanschaums. Der Schaum wird nach der Einstufenmethode unter Verwendung einer mit Förderband ausgerüsteten Niederdruckmaschine mit einer Gießleistung von 13,6 kg (30.pounds) pro Minute erzeugt.

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Zubereitung, Gewichtsteile

Alkylenoxidaddukt von Trimethylol-

propan, Mol.	Gew. 3500	)	•	100,0	100,0
Treibmittel,	F-Il		5,0	5,0
Siliconöl		1,2	1,2
Stannooctoat	(50 % aktiv)	0,6	0,6
destilliertes	Wasser	4,5	4,5
Katalysator	0,12	0,12
TDI	54,0	54,0
TDI-Index	1,06	1,06

Versuchsbedingungen Raumtemp.,⁰C (⁰F.)/Relative

Feuchtigkeit, %	24,4	(76)/62	24,4	(76)/62
TDI-Temp.,°C (⁰F.)	26,7	(80)	26,7	(80)
Polyol-Temp.,°C (⁰F.)	26,7	(80)	26,7	(80)
Gesamtgeschwindigkei t, kg (Ib.)/min.	13,6	(30)	13,6	(30)

Physikalische Eigenschaften des Schaums

Dichte, g/ccm (pcf.)

Stauchhärte bei 25 % (4" ILD)

Stauchhärte bei 65 % (4" JLD)

% ILD-Verlust

2 Zugfestigkeit, kg/cm

(psi)

maximale Elongation, %

Zerreißfestigkeit, kg/cm (pli)

50 % Druckverformungsrest 90 % Druckverformungsrest Permeabilität

0,0197(1,23) 0,0200 (1,25)

34,3

35,3

59,	0	(15	,8)	62	,5
30,	5		27	,7
1,	11		1	,17

230

215

0,64	(3	,6)	0,57
6,7			3,5
5,9			7,8
5,6			4,7

(16,6)

(3,2)

2- (Ν,Ν-Dimethylamino) äthyl-3- (Ν,Ν-dimethylamino) propylather

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Vergleich von

2-(N,N-Dimethylamino)äthyl-3-(Π,Ν-dimethylamino)propylather und Bis(dimethylamino)äthylather

Beispiel 3

Die Versuche A und B in Beispiel 2 werden wiederholt, der Aminkatalysator 2-(Ν,Ν-Dimethylamino)äthyl-3-(N,N-dimethylamino)propyläther wird jedoch durch einen handelsüblichen Aminkatalysator ersetzt, der 70 % Bis/2-(N,N-dimethylamino)äthy 1/äther enthält. Die folgenden Ergebnisse zeigen die Überlegenheit von 2-(N,N-Dimethylamino)äthyl-3-(N,N-dimethylamino)propyläther gegenüber Bis/2-(Ν,Ν-Dimethylamino)-äthy]./äther in Bezug auf Permeabilität, Schaumkuchenhöhe und Hautdicke. Die mit 2-(Ν,Ν-Dimethylamino)äthyl-3-(N,N-dimethylamino)propyläther durchgeführten Versuche sind mit A und B und die mit Bis/2- (N,N-dimethylamino) äthyjL/äther durchgeführten Versuche mit C und D bezeichnet»

A B C D

Permeabilität 5,6 4,7 5,2 3,6

Schaumkuchen-

höhe, cm (in.) - 3,81 (15) 37,5 (14,75)

Hautdicke, cm (in.)

oben - 0,28 (0,11) 0,33 (0,13)

seitlich · - 1,04 (0,41) 1,52 (0,60)

unten - 1,52 (0,60) 1,78 (0,70)

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Katalytisch^ Aktivität von 2-(Ν,Ν-Dimethylamino)äthyl-3-(N,N-dimethylamino)propyläther

Beispiel 4

Dieses Beispiel erläutert die relative Reaktivität eines Polyols mit einem Isocyanat in Gegenwart einer katalytischen Menge 2-(Ν,Ν-Dimethylamino)äthyl-3-(N,N-dimethylamino)propyläther im Vergleich zu anderen Aminkatalysatoren sowie ohne Katalysator. Der Temperaturanstieg ist ein Maß für die Reaktionsgeschwxndigkeit. Bei diesem Test werden 0,25 Äquivalente eines Polypropylenglycols vom Molekulargewicht 2000 mit 0,50 Äquivalenten Toluylendiisocyanat umgesetzt. Die Aminkatalysatoren werden in einer Menge von 0,2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Polyols, verwendet.

Max. Temperaturanstieg Katalysator Delta Grad C/sec.

Triäthylendiamin 0,219

Tetramethyl-1,3-propandiamin 0,0417

3-(Ν,Ν-Dimethylamino)äthy1-3-

ψ (N,N-dimethylamino)propyläther 0,0310

Ν,Ν'-Dimethylpiperazin 0,0142

N-Äthylmorpholin 0,0035

Blindversuch (kein Katalysator) 0,0017

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein organisches PoIyisocyanat mit einer organischen Hydroxyverbindung, die aus einem mehrwertigen Alkohol oder einem linearen Polyester mit endständigen Hydroxygruppen aus einer Polycarbonsäure und einem mehrwertigen Alkohol besteht, in Gegenwart einer katalytischen Menge 2-(Ν,Ν-Dimethylamino)äthyl-3-(N,N-dimethylamino)propyläther umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung eines flexiblen Polyätherpolyurethanschaums Toluylendiisocyanat in einer Menge, die 1,0 bis 1,5 Mol Isocyanatgruppen pro Moläquivalent Hydroxygruppen ergibt, mit einem langkettigen Hydroxylendgruppen enthaltenden Kondensationsprodukt eines mehrwertigen Alkohols mit Alkylenoxiden mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, das ein Molekulargewicht von 2000 bis 7000 und eine Funktionalität von 2 bis 4 aufweist, in Gegenwart einer katalytischen Menge 2-(Ν,Ν-Dimethylamino)äthyl-3-(N,N-dimethylamino)propyläther umsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung eines starren Polyätherpolyurethanschaums ein Polyisocyanat in einer Menge, die 1,0 bis 1,5 Moläquivalente Isocyanatgruppen pro Moläquivalent Hydroxygruppen ergibt, mit einem Polyäther mit Hydroxyendgruppen, der 3 bis 7 Hydroxylgruppen pro Molekül aufweist und eine Hydroxy!zahl von 300 bis 700 hat, in Gegenwart einer katalytischen Menge 2-(Ν,Ν-Dimethylamino)äthyl-3-(N,N-dimethylamino)propyläther und eines Treibmittels umsetzt.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung eines flexiblen Polyesterpolyurethanschaums Toluylendiisocyanat in einer Menge, die 1,0 bis 1,5 Moläquivalente Isocyanatgruppen pro Moläquivalent Hydroxygruppen ergibt, mit einem Kondensationsprodukt mit Hydroxylendgruppen aus einer Polycarbonsäure und einem mehrwertigen Alkohol, das eine Funktionalität von 2 bis 4 aufweist und ein Molekulargewicht von 2000 bis 4000 hat, in Gegenwart einer Katalysatormischung umsetzt, die 2-(N,N-Dimethylamino)äthyl-3-(Ν,Ν-dimethylamino)propylather enthält.

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