DE2239645B2 - Verfahren zur Herstellung von flüssigen, carbodiimidhaltigen organischen Polyisocyanaten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von flüssigen, carbodiimidhaltigen organischen Polyisocyanaten

Info

Publication number
DE2239645B2
DE2239645B2 DE2239645A DE2239645A DE2239645B2 DE 2239645 B2 DE2239645 B2 DE 2239645B2 DE 2239645 A DE2239645 A DE 2239645A DE 2239645 A DE2239645 A DE 2239645A DE 2239645 B2 DE2239645 B2 DE 2239645B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carbodiimide
compounds
isocyanate
production
liquid
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.)
Granted
Application number
DE2239645A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2239645C3 (de
DE2239645A1 (de
Inventor
Moses Trenton Cenker
Peter Tai-Yuen Plymouth Kan
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 DE2239645A1 publication Critical patent/DE2239645A1/de
Publication of DE2239645B2 publication Critical patent/DE2239645B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2239645C3 publication Critical patent/DE2239645C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/79Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/797Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing carbodiimide and/or uretone-imine groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C267/00Carbodiimides
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

' sollen daher erfindungsgemäß durch Erzeugung von
I flüssigen, carbodiimidhaltigen organischen Polyis»·»- 40 worin das Phosphoratom und das Sauerstoffatom
ϊ cyanaten mittels eines Verfahrens, mit dem die Carbo- durch eine kovalente Koordinationsbindung ver-
f diimidbildungsreaktion gesteuert werden kann, ver- knüpft sind.
bessert werden. Diese Verbindung wird im allgemeinen durch Oxy-
1 Es wurde gefunden, daß flüssige, carbodiimidhaltige dation von Tris-(chlormethyl)-phosphin mit Salpeter-
; organische Polyisocyanate durch Erwärmen eines 4ί säure oder Wasserstoffperoxid hergestellt. Tris-(chlor-
; organischen Polyisocyanate in Gegenwart einer kataly- methy!)-phosphin wird durch Hydrolyse von Tetrakis-
ί lisch ausreichenden Menge Tris-(chlormethyi)-phos- (chlormethyl)-phosphoniumchlorid mit Natriumbicar-
; phinoxid als Carbodiimidbildungskatalysator herge- bonat erzeugt. Diese Verbindung wird ihrerseits durch
stellt werden können. Umsetzung von Phosphorpentachlorid mit Tetrakis-
Infolge der inhärenten Reaktivität dieser katalyti- 50 (hydroAvmethyl) - phosphoniumchlorid hergestellt.
sehen Verbindung kann der Carbodiimidgehalt des Diese Reaktionsfeige kann schematisch wie folgt erzeugten Produkts gesteuert werden. Die carbodi- wiedergegeben werden:
imidhaltigen organischen Polyisocyanate nach der
Erfindung sind zur Herstellung von starren Urethan- mnru \ ppi λ. ρπ <r\ru λ ρπ
schäumen und dergleichen vorteilhaft. 55 (HOCH2J4Ht I + PLl5 ^ (UCH2J4KU
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur f
Herstellung von flüssigen, carbodiimidhaltigen organi- HNO f (CICH ) P <- NaHCO
sehen Polyisocyanaten, das dadurch gekennzeichnet ( 3 n
ist, daß ein organisches Polyisocyanat 0,5 bis 5 Stun- _ /ρίγη ) PO
defl in Gegenwart von 0»l bis 10 Gewichtsteilen Tris- 60 v *"
(chlormethyl)-phosphinoxid pro 100 Teile organisches
Polyisocyanat auf eine Temperatur von 75 bis 1200C wobei (HOCH2)4PC1 Tetrakis-(hydroxymethy!)-phrserwärmt und dann die Umsetzung durch Abkühlen phoniumchlorid; (ClCH2)4PCt Tetfakis-(chlormethyl)-des entstandenen Produkts auf eine Temperatur unter phosphoniumchlorid; (C1CH2)3P Tris-(chlormethyl)-30"C abgebrochen wird. 65 phosphin und (ClCH2)aPO Tris-(chlormethyl)-phos-
Es ist seht überraschend, daß Tris-(chlormeihyl)- phinoxid ist.
phosphinoxid mit Vorteil für die erfindungsgemäßen Diese Herstellungsweise ist bekannt und atisführ-
Zwecke verwendet werden kann, da von dieser Ver- lichcr von A. Hoffmann, J. Am. Chem. Src,
Id, 52, 2995 (1930), und D. M, J ο η e s and T. M. Noone, J, Appl. Chem., Bd. 12, 399 (1962), beichrieben worden.
B. Das organische Polyisocyanat
Die organischen Polyisocyanate, die mit Vorteil für die erfindungsgemäßen Zwecke verwendet werden können, lassen sich durch folgende Formel wiedergeben:
R(NCO)* "
worin R einen mehrwertigen organischen Rest, und zwar einen aliphatischen Rest, aromatischen P.est, Arylalkylrest oder Alkylarylrest oder eine Mischung dieser Reste und ζ eine ganze Zahl mit einem Wert bedeutet, die der Wertigkeit von R entspricht und wenigstens 2 beträgt. Typische organische Polyisocyanate, die für die erfindungsgemäßen Zwecke in Betracht kommen, sind beispielsweise Diisocyanate, Triiso- cyanate und Tetraisocyanate, Alkylarylpolyisocyanate, aliphatische Polyisocyanate und Mischungen daraus, ferner Methylenpolyphenylisocyanat und hydriertes Methylendiphenylisocyanat.
Diese Polyisocyanate werden nach bekannten üblichen Methoden hergestellt, z. B. durch Phosgenie- rung der entsprechenden Amine.
Eine weitere Klasse von organischen Polyisocyanaten, die für die erfindungsgemäßen Zwecke in Betracht kommen, sind die sogenannten »Quasi-Prepolymeren«. Diese Quasi-Prepolymeren werden durch Umsetzung eines Überschusses von organischen Polyisocyanaten oder von Mischungen daraus mit einer kleineren Menge einer aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung hergestellt, wie nit dem allgemein bekannten Zerewitinoff-Test entsprechend der Be- Schreibung von Kohler in J. Am. Chcm. Soc, 49, 3181 (1927), festgestellt v/ird. Diese Verbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung sind allgemein bekannt.
Geeignete, mit einer Isocyanatgruppe reaktionsfähige aktiven Wasserstoff enthaltende Gruppen, wie sie nach der Zerewitinoff-Methode ermittelt werden, sind beispielsweise OH, — NH —, — COOH und — SH. Beispiele für geeignete Arten von organischen Verbindungen mit wenigstens zwei Gruppen mit aktivem Wasserstoff, die mit einer Isocyanatgruppe reaktionsfähig sind, sind hydroxylhaltige Polyester, Polyalkylenätherpolyole, Polyurethanpolymere mit Hydroxyendgruppen, mehrwertige Polythioäther, Al kylenoxidaddukte von Säuren oder phosphorhaltigen Säuren, Polyacetale, aliphatische Polyole, aliphatische Thiole, beispielsweise Alkan-, Alken- und Alkindiole mit zwei oder mehr — SH-Gruppen, Diamine, z. B. aromatische, aliphatische und heterocyclische Diamine sowie Mischungen daraus. Verbindungen, die zwei oder mehr verschiedene Gruppen aus den oben angc- gebenen Klassen enthalten, können ebenfalls für die erfindungsgemäßen Zwecke verwendet werden, bei spielsweise Aminoalkohole, die eine Aminogruppe und eine Hydroxylgruppe enthalten. Ebenso können Verbindungen mit einer — SH-Gruppe und einer — OH- Gruppe sowie Verbindungen mit einer Aminogruppe und einer — SH-Gruppe verwendet werden.
Geeignete hydroxylhaltige Polyester sind beispielsweise solche, die aus Polycarbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen erhalten werden. Zu den geeigneten mehrwertigen Alkoholen gehören sowohl aliphatische als auch aromatische Alkohole. Die Bezeichnung »mehrwertiger Alkohol« umfaßt ferner von Phenol abgeleitete Verbindungen wie 2,2-Bis-(4,4'-b.ydroxy>· phenol)-propan, das allgemein als Bisphenol A bekannt ist.
Geeignete Polyalkylenätherpolyole sind die Produkte der Polymerisation eines Alkylenoxide oder eines Alkylenoxids mit einem mehrwertigen A kobol. Mehrwertige Alkohole, die dafür verwendet werden können, sind diejenigen, die oben zur Verwendung für die Herstellung der hydroxylbaltigen Polyester genannt wurden. Die Polyalkylenpolyätherpo'yole kennen entweder primäre oder sekundäre Hydroxylgruppen aufweisen und sind vorzugsweise Polyäther, die aus Alkylenoxiden mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen hergestellt sind, z. B. Polyäthylenätherglykole, PoIypropylenätherglykole und PolybutylenätherglyVole. Die Polyalkylenpolyätherpolyole können nach jedem bekannten Verfahren hergestellt werden, z. B. dem Verfahren, das 1859 von W u r t ζ angegeben wur.'e und in Encyclopedia of Chemical Technology, Bd. 7, S. 257 bis 262, Interscience Publishers, Inc. (1951), oder in der US-PS 1 922 459 beschrieben ist.
Geeignete mehrwertige Polythioäther sind beispielsweise das Kondensationsprodukt von Thiodigiykol oder das Reaktionsprodukt eines der zweiwertigen Alkohole, wie sie oben für die Herstellung der hydroxylhaltigen Polyester genannt wurden, mit einem anderen geeigneten Thioätheiglykol.
Der hydroxylhaltige Polyester kann auch ein PoIyesteramid sein, wie es durch Verwendung eines Amins oder Aminoalkohol in den Reaktionsteilnehmern für die Herstellung der Polyester erhalten wird. So können Polyesteramide durch Kondensation eines Aminoalkohols wie Äthanolamin mit den obengenannten Polycarbonsäuren erhalten werden, oder sie können unter Verwendung der gleichen Komponenten wie zur Herstellung der hydroxylhaltigen Polyester, die nur zum Teil durch ein Diamin wie Äthylendiamin ersetzt sind, hergestellt werden.
Geeignete Alkylenoxidaddukte von Säuren des Phosphors sind beispielsweise neutrale Addukte aus den Alkylenoxiden, die oben für die Herstellung von Polyalkylenpolyätherpolyolen angegeben wurden. Geeignete Säuren von Phosphor sind Säuren mit einem P-A-Äquivalent von etwa 72 bis etwa 95%. Die Phosphorsäuren sind bevorzugt.
Ein geeignetes Polyacetal ist beispielsweise das Reaktionsprodukt von Formaldehyd oder eines anderen geeigneten Aldehyds mit einem zweiwertigen Alkohol oder einem Alkylenoxid, wie sie oben genannt wurden.
Geeignete aliphatische Thiole sind beispielsweise Alkanthiole mit wenigstens zwei — SH-Gruppen.
Geeignete Polyamine sind aromatische Polyamine sowie substituierte sekundäre Aminoderivate der genannten Polyamine.
Zur Herstellung der Quasi-Prepolymeren können auch weitere Verbindungen verwendet werden, die sich nicht ohne weiteres in eine der obengenannten Verbindungsklassen einordnen lassen, jedoch zur Herstellung von Polytirethanpolymeren mit NCO-Endgruppen geeignet sind, z. B. ein Polymer mit Hydroxy» endgruppen, das durch Umsetzung eines Isocyanate mit mehreren Molteilen eines Alkylenglykols erhalten wird.
Vorzugsweise ist das für die erfindungigernaBen Zwecke verwendete organische Polyisöcyanat entweder (a) eine Mischung aus 2,4- und 2,6-TdIUylendl· isocyanat im Uewichtsverhältn» *&'■ 20, im rones
Toluylendiisocyanat, (c) rohes Metbylendiphenyldiisocyanat oder (d) eine Mischung daraus.
C. Herstellung der carbodiimidhaltigen
organischen Polyisocyanate
Die flüssigen carbodiimidhaltigen organischen PoIyisocyanatverbindungen nach der Erfindung werden allgemein durch Erwärmen eines der obengenannten organischen Polyisocyanate oder von Mischungen daraus in Gegenwart einer katalytisch ausreichenden Menge Tris-(chlormethyl)-phosphinoxid hergestellt. Im allgemeinen wird diese Umsetzung bei Atmosphärendruck und bei einer Temperatur im Bereich von 75 bis 1200C und vorzugsweise 80 bis 1000C durchgeführt. Der Katalysator wird im allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis 10,0 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile organisches Polyisocyanat angewandt. Vorzugsweise beträgt die Katalysatormenge 0,5 bis 5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Polyisocyanats.
Die zur Durchführung dieser Umsetzung erforderliche Zeit ist kritisch, damit das Endprodukt flüssig ist, was wiederum von dem Carbodiimidgehalt des erzeugten Produkts abhängt, d. h., wenn die Umse'/ung in bezug auf den Carbodiimidgehalt zu weit durchgeführt wird, dann ist das Produkt fest. Je nach der angewandten Katalysatormenge reicht daher die zur Durchführung der Umsetzung erforderliche Zeit von 0,5 bis 5 Stunden. Bei Anwendung der bevorzugten Katalysatormengen beträgt die für die erforderliche Umsetzung benötigte Zeit 0,5 bis 2,0 Stunden.
Nachdem die erforderliche Umsetzungsdauer verstrichen ist, wird die Carbodiimidbildung durch Abkühlen des entstandenen Produkts auf eine Temperatur unter 30aC gehemmt und beendet.
Erfindungsgemäß werden 9 bis 59% des ursprünglichen Isocyanatgehalts des eingesetzten organischen Polyisocyanats in Carbodiimidgruppen übergeführt. Vorzugsweise werden 15 bis 35% des Isocyanatgehalts des Ausgangsstoffs in Carbodiimidgruppen umgewandelt. Indem die prozentuale Umwandlung in diesem Bereich gehalten wird, können flüssige, carbodiimidhaltige organische Polyisocyanate erzeugt werden.
Es ist zu beachten, daß ein Teil der Carbodiimidgruppen mit einem Teil der Isocyanatgruppen entsprechend der nachstehend angegebenen Gleichung unter Bildung eines Carbodiimid-Isocyanat-Addukts reagiert, wenn das Produkt nach der Herstellung einige Tage stehengelassen wird.
N —
-N = C = N 1 NCO -> —Ν
N-
Uretidindionimin
Beim Erwärmen wird jedoch die Umsetzung rückgängig gemacht und das Addukt wieder in Isocyanat und Carbodiimid übergeführt.
Die erfindungsgemäßen Produkte sind bei Raumtemperatur bewegliche bis viskose Flüssigkeiten. Nach der Umsetzung kann die Viskosität durch Versetzen des Produkts mit nicht umgesetztem Polyisocyanat vermindert werden.
Die carbodiimidhaltigen vfganisclien Polyisocyanate sind zur Herstellung von starren PolyurethanscbSumen vorteilhaft. Derartige starre Polyurethanächäume werden durch Umsetzung des carbodiimidhalügen organischen Polyisocyanats mit einer aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung, wie sie oben genannt wurden, erhalten. Die Reaktionsbedingungen sowie verschiedene weitere Bestandteile sind dem Fachmann bekannt.
Durch die folgenden Beispiele, in denen sich alle
ίο Teile auf das Gewicht beziehen, wenn nichts anderes angegeben ist, wird die Erfindung näher erläutert.
Beispiel 1
Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung eines flüssigen, carbodiimidhaltigen organischen Polyisocyanats nach der Erfindung.
Ein geeignetes Reaküonsgefäß, das mit ein;r Rühreinrichtung und einem Heizmantel versehen ist, wird mit einem Gemisch aus 200 Teilen einer Mischung aus 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat im Gewichtsverhäknis 80: 20 mit einem Isocyanatgt-k?U von 48,3% und 2 Teilen Tris-(chlormethyl)-phospiijnoxid beschickt. Unter ständigem Rühren wird das Gemisch auf 80°C erwärmt und etwa 2,0 Stunden bei dieser Tejnreratur gehalten. Nachdem die Zeit von 2 Stunden verstiichen ist, wild das Gemisch in dem Gefäß durch Abstellen des Heizmantels auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Endprodukt ist eine klare gelbe Flüssigkeit.
Das Infrarotspektrum des Produkts zeigt die An-Wesenheit von Carbodiimid- und Iwjcyanatgruppen.
Eine aliquote Probe des Endprodukts in dem Gefäß
wird zur Bestimmung des Isocyanatsgehalts nach der Prüfvorschrift ASTM D-1638-67T mit Dibutylamin titriert. Es wird gefunden, daß das erzeugte Produkt einen Isocyanatgehalt von 43,8 % hat. Diese Verminderung des Isocyanatgehalts um 4,5% entspricht einer Umwandlung der Isocyanatgruppen in Carbodiimidgruppen von 9%.
Durch Analyse des Produkts, die während einer anschließenden Zeit von 11 Tagen wiederum durch Titration in Abständen vorgenommen wird, wird gefunden, daß der Isocyanatgehalt allmählich abnimmt. Durch Infrarotanalyse wird festgestellt, daß diese Abnahme auf Grund der Bildung von Uretidindionimingruppen erfolgt, d. h.
N —
N-
Il ο
Nach 3 Tagen ;st der Isocyanatgehalt auf 41,6%
(14% Isocyanat umgesetzt), nach 6 Tagen auf 40,2% (17% Isocyanat umgesetzt) und nach 11 Tagen auf 37,6% (22% Isocyanat umgesetzt) abgesunken. Das Produkt bleibt jedoch flüssig.
Beispiel 2
Die Arbeitsweise vom Beispiel 1 wird mit 400 Teilen des gleichen organischen Polyisocyanats und 4 Teilen Tris-(chlormethyl)-phosphinoxid wiederholt. Die Titration mit Dibutylamin ergibt wiederum, daß 9% des Isocyanatgehalts des organischen Polvisocvanats unter
Bildung von Carbodiimidgruppen bei der Herstellung des flüssigen Produkts reagiert haben.
Beispiel 3
Nach der Arbeitsweise vom Beispiel 1 werden 202 Teile eines Gemisches aus 200 Teilen des im Beispiel 1 verwendeten organischen Polyisocyanats und 2 Teile Tris-(chlormethyl)-phosphinoxid 1 Stunde auf 100° C erwärmt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird eine aliquote Probe des Endprodukts, das eine klare gelbe Flüssigkeit mit starker Carbodiimidabsorption im Infrarotspektrum ist, durch Titration mit Dibutylamin analysiert. Es wird gefunden, daß 14% des ursprünglichen Isocyanatgehalts in Carbodiimidgruppen umgewandelt worden sind.
Dieses Produkt wird dann während der nächsten 17 Tage in Abständen analysiert. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt. Die Abnahme des Isocyanatgehalts nach der Herstellung d c Verbindung ist wiederum der Bildung der Uretidin- ao oionimingruppen zuzuschreiben.
Tage Isocyanatgehalt Umgesetztes
Isocyanat1)
0') 41,4 14
3 39,5 18
6 38,0 21
11 35,4 27
17 32,8 32
Beispiel 4
Tage
0 3 4
Isocyanatgebait %
314 29,2 28,8
Ur
Isocyanat
%
35 40 41
') Tag der Herstellung der Verbindung; der Anteil an umgesetztem Isocyanat von 14% wird in Carbodiimidgruppen übergeführt. .,
f) Der Isocyanatanteil. der erst nach der Herstellung reagiert, ist an der Bildung der Uretidindtonimingruppen beteiligt.
40
Nach der Arbeitsweise vom Beispiel 1 werden 202 Teile eines ähnlichen Gemisches aus organischem Polyisocyanat und Tris-(chlormethyl)-phosphinoxid wie im Beispiel 1 etwa 3,5 Stunden auf 1000C erwärmt. Bei Analyse des Endprodukts, einer viskosen Flüssigkeit, durch Titration wird gefunden, daß 35% der Iso- cyanatgruppen des eingesetzten Polyisocyanats in Carbodiimidgruppen umgewandelt worden sind. Am dritten und vierten Tag nach der Herstellung der Verbifldtftig weiden aliquote Proben davon durch Titration mit Dibutylamin analysiert. Es werden folgefide Ergebnisse erhalten:
Beispiel 5
Nach der Arbeitsweise vom Beispiel 1 werden 202 Teile eines Gemisches aus Polyisocyanat und Katalysator wie im Beispiel 1 3,5 Stunden auf 1200C erwärmt. Die Titration der erhaltenen viskosen Flüssigkeit ergibt, daß 59 % des Isocyanatgehalts der eingesetzten Mischung aus 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat im Gewichtsverhältnis 80: 20 in Carbodiimidgruppen umgewandelt worden sind.
Beispiel 6
Nach der Arbeitsweise vom Beispiel 1 wird ein Gemisch aus 200 Teilen rohem Toluylendiisocyanat mit einem Isocyanatgehalt von etwa 39% und 2 Teilen Tris-(chlormethyl)-phosphinoxid 1 Stunde auf 100° C erwärmt. Dann wird die Mischung stehengelassen, bis sie sich auf Raumtemperatur abkühlt. Das erhaltene Produkt ist eine bewegliche fließfähige Flüssigkeit. Durch Infrarotanalyse einer aliquoten Probe dieses Produkts wird festgestellt, daß 10% des Isocyanatgehalts des eingesetzten Polyisocyanats in Carbodiimidgruppen umgewandelt worden sind.
3lage nach Herstellung des Produkts ergibt die Infrar'!analyse, daß nunmehr 11% des ursprünglichen Isocyanatgehalts reagiert haben. Nach 7 Tagen wird durch Infrarotanalyse gefunden, daß 13% des ursprünglichen Isocyanatgehalts umgesetzt worden sind. 2 Wochen nach der Herstellung des carbodiimide haltigen organischen Polyisocyanats wird dieses fest.
Beispiel 7
Aus dem flüssigen polycarbodiimidhaltigen Polyisocyanat vom Beispiel 4 wird ein starrer Polyurethanschaum unter Anwendung der nachstehend angegebenen Rezeptur hergestellt. Das Polyol ist ein Polyätherpolyol mit einer Hydroxylzahl von 275, das 2,5% Phosphor und 25% Brom enthält. Die Eigenschafter des erhaltenen Schaums sind in der Tabelle angegeben
Rezeptur, Gewichtsteile
Polyol 100,0
Oberflächenaktives Silicon 1,5
Wasser 1,0
Aminkatalysator 1,0 Halogenkohlenwasserstoff (Treibmittel) 23,0 Polycarbodümidpolyisocyanat 94,5 VerMltBis NCÖ/QH 1,2 Schaumeigenschaften
Dichte, kg/m* 34,12
Druckfestigkeit, kg/cm* bei 10% DuTchbiegüfig 1,6
Gehalt an geschlossenen Zellen, % .. 98
Brüchigkeit beim Umwälzen, Gewichtsverlust, % 8,7
Butler-Chimney-Test, Gewichtsretentioü, % 53

Claims (1)

1 2
bindung bisher nicht berichtet wurde, daß sie für diese
Patentanspruch: oder verwandte Anwendungen brauchbar ist, Die phos-
pborbaltigen Verbindungen, die zur Herstellung von
Verfahren zur Herstellung von flüssigen, carbo- Carbodümidverbindungen verwendet worden sind, dipidhaltigen organischen Polyisocyanaten durch 5 wie es in den US-PS 2 840 589 und 2 941 966 bescbrie-Erw&rraen eines Polyisocyanate in Gegenwart eines ben ist, sind zu reaktiv, um eine Steuerung von damit Katalysators, dadurch gekennzeich- katalysierten Reaktionen zu ermöglichen, und daher net, daß ein organisches Polyisocyanat 0,5 bis ist kein Phosphinoxid bekannt, das in einer gesteuerten 5 Stunden in Gegenwart von 0,1 bis 10,0 Gewichts- Reaktion zur Herstellung von flüssigen, carbodiimidtejlen Tns-(cWormetbyI)-phosphinoxi& pro 100 Ge- io haltigen organischen Polyisocyanaten verwendet werwichtsteile organisches Polyisocyanat auf eine den könnte.
Temperatur im Bereich von 75 bis 1200C erwärmt Die einzigen Verbindungen, die für ähnliche Zwecke
und dann die Umsetzung durch Abkühlen des ent- wie hierin vorgeschlagen worden sind, sind Hexamestandenen Produkts auf eine Temperatur unter thylphosphoramid (J. J. M on agle, J. Org. Chem., 300C abgebrochen wird. 15 27, 3851 [1962], und US-PS 3 056 835), Aminoverbin
dungen und Phenole, wie den obengenannten Patentschriften, den US-PS 3 152 162 und 3 502 722, der CA-PS 828 190 und der GB-PS1 200 432 zu c. ,tnehmen
ist. Auch in diesen Fällen wird mit Tris-(chlormethyl)-
X 20 phosphinoxid eine Verbesserung gegenüber dem Stand
i der Technik erzielt, da seine Reaktivität von solcher
Art ist, daß es möglich ist, die Carbodiimidbildung zu
j steuern, wodurch die Herstellung von flüssigen PoIy-
: Die Vorteile, die sich durch Verwendung von carbo- isocyanatverbindungen ermöglicht wird, die gesteuerte
diimidhaltigen Verbindungen zur Herstellung von ?s oder maßgerechte Mengen an Carbocliimideinheiten J flammwidrigen Urethanprodukten ergeben, sind seit enthalten.
\ langem anerkannt. Beispielsweise ist in der CA-PS . n k' . , .
828 190, den US-PS 3 152 162 und 3 502 722 die Her- A· Der kata'ysator
-. stellung von Carbodiimid-Isocyanataddukten beschrie- Tri^-(chlormethyl)-phosphinoxid ist eine Verbin-
Γ ben, die zur Herstellung solcher Urethanprodukte ver- 30 dung mit folgender Strukturformel:
; wendet werden können. Bei der praktischen Anwendung dieser Lehren ist es jedoch unerläßlich, entweder
I stark erhöhte Temperaturen anzuwenden oder auf CH2Cl
I Umwegen verlaufende Reaktionen durchzuführen,
i Z. B. eine einleitende Trimerisierung des Isocyanats zu 35 ClH2C — P -> O
j durchlaufen. Außerdem sind keinerlei Maßnahmen
I oder Methoden zur Steuerung des Carbodiimidgehaltes CH,C 1
:■ dieser Produkte beschrieben. Die bekannten Verfahren
DE2239645A 1971-08-13 1972-08-11 Verfahren zur Herstellung von flüssigen, carbodiimidhaltigen organischen Polyisocyanaten Expired DE2239645C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17172571A 1971-08-13 1971-08-13

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2239645A1 DE2239645A1 (de) 1973-03-01
DE2239645B2 true DE2239645B2 (de) 1975-01-16
DE2239645C3 DE2239645C3 (de) 1975-09-04

Family

ID=22624888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2239645A Expired DE2239645C3 (de) 1971-08-13 1972-08-11 Verfahren zur Herstellung von flüssigen, carbodiimidhaltigen organischen Polyisocyanaten

Country Status (10)

Country Link
US (1) US3761502A (de)
JP (1) JPS5037172B2 (de)
BE (1) BE787395A (de)
CA (1) CA999301A (de)
DE (1) DE2239645C3 (de)
FR (1) FR2150099A5 (de)
GB (1) GB1359619A (de)
IT (1) IT961977B (de)
NL (1) NL149516B (de)
ZA (1) ZA725280B (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1397469A (en) * 1973-01-15 1975-06-11 Ici Ltd Process for converting isocyanate groups to carbodiimide groups
DE2504400A1 (de) * 1975-02-01 1976-08-05 Bayer Ag Lagerstabile, carbodiimidgruppen enthaltende polyisocyanate
DE2504334A1 (de) * 1975-02-01 1976-08-05 Bayer Ag Hochmolekulare, unloesliche carbodiimidisierungskatalysatoren
GB1483957A (en) * 1975-05-19 1977-08-24 Ici Ltd Diphenylmethane diisocyanate compositions
GB1567713A (en) * 1977-01-31 1980-05-21 Upjohn Co Process for preparing carbodiimide-containing polyisocyanates
US4154752A (en) * 1978-05-05 1979-05-15 Mobay Chemical Corporation Preparation of partially carbodiimidized methylenebis (phenyl isocyanate)
US4198489A (en) * 1978-10-30 1980-04-15 Basf Wyandotte Corporation Polyurethane foams prepared from highly stable liquid carbodiimide-containing 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
US4199524A (en) * 1978-10-30 1980-04-22 Basf Wyandotte Corporation Stable liquid carbodiimide-containing polyisocyanate compositions
US4177205A (en) * 1978-11-20 1979-12-04 Basf Wyandotte Corporation Process for the preparation of highly stable liquid carbodiimide-containing polyisocyanate compositions
US4294951A (en) * 1980-07-14 1981-10-13 Mitsui-Nisso Corporation Rapid curing polyurethane elastomer prepared from a diphenylmethanediisocyanate based liquid prepolymer and a curing agent containing a polytetramethylene ether glycol, a diol and an organometallic catalyst
US4306052A (en) * 1980-09-25 1981-12-15 The Upjohn Company Thermoplastic polyester polyurethanes
DE3609687A1 (de) * 1985-03-29 1986-10-02 Nisshinbo Industries, Inc., Tokio/Tokyo Duroplastisches harz und verfahren zu seiner erzeugung
JPH0224570Y2 (de) * 1985-10-14 1990-07-05
DE102009027246A1 (de) * 2009-06-26 2010-12-30 Evonik Degussa Gmbh Katalysatorarme Carbodiimidgruppen und/oder Uretonimingruppen aufweisende Isocyanatmischungen

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3152162A (en) * 1959-07-29 1964-10-06 Bayer Ag Polyisocyanate-carbodiimide adducts and process for the production thereof
DE1156401B (de) * 1960-05-24 1963-10-31 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Carbodiimiden
US3522303A (en) * 1964-08-12 1970-07-28 Upjohn Co Phosphorous compounds
US3635947A (en) * 1967-01-10 1972-01-18 Olin Mathieson Catalytic process for the preparation of monocarbodiimides and isocyanate-monocarbodiimide adducts

Also Published As

Publication number Publication date
NL7210861A (de) 1973-02-15
JPS4828450A (de) 1973-04-14
FR2150099A5 (de) 1973-03-30
AU4534172A (en) 1973-09-06
DE2239645C3 (de) 1975-09-04
US3761502A (en) 1973-09-25
JPS5037172B2 (de) 1975-12-01
DE2239645A1 (de) 1973-03-01
ZA725280B (en) 1973-04-25
IT961977B (it) 1973-12-10
GB1359619A (en) 1974-07-10
CA999301A (en) 1976-11-02
BE787395A (fr) 1973-02-12
NL149516B (nl) 1976-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3739549C2 (de) Verfahren zur Herstellung (cyclo)aliphatischer Uretdione
DE2239645B2 (de) Verfahren zur Herstellung von flüssigen, carbodiimidhaltigen organischen Polyisocyanaten
DE3103757C2 (de)
DE1966261A1 (de) Verfahren zur Herstellung von hochtemperaturbestaendigen,zelligen Polymeren
DE2614323A1 (de) Verfahren zur umwandlung von isocyanatgruppen in organischen isocyanaten zu carbodiimidgruppen und die dabei erhaltenen produkte
DE2733087A1 (de) Verfahren zur herstellung von urethan-modifizierten polyisocyanurat- hartschaeumen
DE2629869A1 (de) Verfahren zur herstellung von harten und weichen zellfoermigen polyurethanschaumstoffen
DE2506656B2 (de) Verfahren zur herstellung von zellfoermigen schaumstoffen
DD246763A5 (de) Verfahren zur herstellung von polyisocyanaten-polyisocyanuraten
DE1595279A1 (de) Polyurethan-Prepolymerprodukt und Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen
DE2726779A1 (de) Verfahren zur umsetzung von isocyanaten
EP3838939A1 (de) Katalysatorkomponente für die isocyanatmodifizierung
EP0001800A1 (de) Polyätherpolyole, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaumstoffen
DE1078322B (de) Verfahren zur Herstellung von Urethangruppen enthaltenden Schaumstoffen
DE1924302B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Biuretgruppen und Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen
DE2415435A1 (de) Oberflaechenaktive urethane
DE2102604B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Polymerschaumstoffen mit Carb-odiimid-Isocyanurat- und NCO-Gruppen
DE2032174C3 (de) Verfahren zur Herstellung von flammfesten und warmverformbaren Biuretgruppen und Urethangruppen aufweisenden Hartschaumstoffen
DE2649226A1 (de) Polyole, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung bei der herstellung feuerhemmender schaumstoffe
EP0475242A2 (de) Verwendung von Alkali- oder Erdalkalisalzen von Hydroxycarbonsäuren zur Herstellung von flexiblen, Urethangruppen aufweisenden Schaumstoffen mit verminderter Stauchhärte
DE1143022B (de) Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbaren Kunststoffen
DE2648594A1 (de) Verfahren zur herstellung eines kunststoff-schaums und eine zur katalysierung dieses verfahrens geeignete verbindung
DE1219672B (de) Verfahren zur Herstellung von starren flammwidrigen Polyurethanschaumstoffen
DE1243865B (de) Polyisocyanatmischungen zur Herstellung von Kunststoffen
DE1720953B2 (de) Verfahren zur Herstellung von harten, Isocyanuratringstrukturen enthaltenden Schaumstoffen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee