DE2301056A1

DE2301056A1 - Verfahren zur herstellung von polyurethanschaum

Info

Publication number: DE2301056A1
Application number: DE2301056A
Authority: DE
Inventors: Chihito Funayama; Kotaro Honda; Yoichi Hoshino; Goro Tanaka
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1972-01-10
Filing date: 1973-01-10
Publication date: 1973-07-26
Also published as: FR2167815A1; GB1365852A; IT973154B; JPS4948354B2; JPS4896697A; FR2167815B1; US3838074A

Description

1A-435 10. Januar 1973

MITSUBISHI CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED, Tokyo, Japan

Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaum

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanschaum nach dem Erothing-Verfahren, wobei ein Polyol, ein Polyisocyanat, ein primäres Treibmittel, ein sekundäres Treibmittel und ein Katalysator in einem Helix-Mischer durchmischt werden.

Es ist beim Frothing-Verfahren bekannt, daß drei Komponenten, nämlich (1) eine Polyol-Komponente, welche einen Katalysator, ein oberflächenaktives Mittel und ein sekundäres Treibmittel enthält, und (2) eine Polyisocyanat-Komponente und (3) eine Primärtreibmittel-Komponente in einem Mischer durchmischt werden und wobei die Mischung aus einem Mischerauslaß als Schaum austritt, welcher primärgeschäumt ist. Dieser wird in eine Form gegeben und das Primärschaumprodukt wird durch das sekundäre Treibmittel weiter geschäumt, wobei das Polyurethan-Endschaumprodukt entsteht.

Es ist bei dem Prothing-Verfahren notwendig, Drucke von 3-6 kg/cm im Mischer aufrechtzuerhalten, da als Primärtreibmittel ein Lösungsmittel mit einem niedrigen Siedepunkt (z. B. Dichlordifluormethan) im flüssigen Zustand der flüssigen Mischung zugemischt wird. Die verwendeten herkömmlichen Mischeinrichtungen umfassen z. B. einen Mischkopf, welcher mit einer

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Entspannungsdüse ausgerüstet ist oder einen Helix-Mischer als Druckapparate. Wenn eine Entspannungsdüse angewandt wird, so ist der Mischer mit einem rotierenden Rührer ausgerüstet. Hierbei kann jedoch die Rotation-des Rührers durch eine Verfestigung der flüssigen Mischung gestoppt oder gestört werden. Darüber hinaus ist die Rührleistung gering, wodurch die Verwendung groß dimensionierter Rührer nachteiligerweise erforderlich ist. Wenn ein Helix-Mischer verwendet wird, so liegen keine sich drehenden Teile vor. Daher ist die Arbeitsweise und die Wartung einfach und die Rührleistung ist groß, wodurch die Abmessungen des Rührers vorteilhafterweise verringert werden können. Daher wurde der Helix-Mischer in der Hauptsache für die Durchführung des Frothing--Verfahrens an Ort und Stelle angewandt, z. B. bei der Herstellung elektrischer Kühlschränke, Kühlsichttruhen, Verbundplatten oder Sandwich-Konstruktionen oder dergleichen verwendet.

Bei der Durchführung des Pro thing-Ver fahr ens mit einem Helix-Mischer sind die folgenden Schwierigkeiten aufgetreten:

(1) Wenn das Polyol, das Polyisocyanat, das primäre Treibmittelund das sekundäre Treibmittel sowie der Katalysator und die anderen Komponenten gleichzeitig mit derselben Zufuhrgeschwindigkeit wie "bei Normalbetrieb" (d. h. eine Zufuhrgeschwindigkeit, bei der im Normalbetrieb eine geeignete Mischung eintritt und geeignete Primärschaumprodukte erhalten werden) in die Mischkammer des Helix-Mischer eingedüst werden, so bildet die eingedüste Mischung eine hoch-viskose Flüssigkeit, welche zur Blockierung des Helix-Mischers führt. Hierdurch wird der Druck zu Beginn der Eindüsung stark erhöht und die Durchmischung ist mangelhaft. In einigen Fällen wird ein Rückstrom bewirkt, durch welchen eine Rohrleitung oder ein gleitendes Bauteil verschlossen wird.

Wenn man in einem solchen Fall die Menge des Treibmittels erheblich vergrößert, so tritt keine zwischenzeitliche Ver-

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stopfung ein. Dabei verläßt jedoch die flüssige Mischung den Mischer in Sprühform und es bildet sich ein Schaum mit einer Vielzahl von Hohlräumen. Darüber hinaus führt die Verdampfungswärme des Treibmittels zu einer Verringerung der Temperatur der flüssigen Mischung, wodurch eine ungleichmäßige Schäumung und eine mangelhafte Härtung bewirkt werden. Diese Phänomene sind beim Betrieb der Schäumapparatur äußerst unerwünscht und führen zu mangelhaften Produkten.

(2) Wenn zunächst ein primäres Treibmittel in die Mischkammer eingedüst wird, und wenn dabei die Zufuhrgeschwindigkeit die gleiche ist wie bei Normarbetrieb,so werden die anderen Komponenten, nämlich das Polyol, das Polyisocyanat usw., außer dem Primärtreibmittel, mit einer Geschwindigkeit eingedüst, welche der Geschwindigkeit bei Hormalbetrieb gleicht. Dies führt zu einer Milderung des Druckanstiegs in der anfänglichen Betriebsphase und zu einer Verbesserung der Durchmischung, im Vergleich zu den Ergebnissen einer Simultaneindüsuhg. Diese Verbesserungen reichen jedoch nicht aus.

(3) Wenn der erste Anteil der eingedüsten Flüssigkeit abgetrennt wird, so bedarf es im Falle einer kontinuierlichen Erzeugung des Schaumsystems keiner zusätzlichen Regelung der Eindüsung. Dabei ist jedoch die Gesamteindüsungszeit gewöhnlich um 3-30 see langer wenn man das intermittierende Frothing-Verfahren an Ort und Stelle an-wendet, wie z. B. bei der Herstellung von elektrischen Kühlsehränken, von Sichttruhen oder von Sandwich-Bauteilen oder dergleichen. Demgemäß muß man einen hohen Verlust an Ausgangsmaterial in Kauf nehmen, wenn man die anfänglich eingedüste Flüssigkeit wegschneidet. Wenn jedoch andererseits eine derartige Abschneidung unterbleibt, so ist ein Teil oder der größte Teil des Schaums minderwertig. Hierdurch kommen die Vorteile des Frothing-Verfahrens nicht voll zur Geltung.

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(4) Wenn das Prothing-Verfahren unter Anwendung eines Helix-Mi schers' durchgeführt wird, so fließen die flüssige Mischung und das Primärtreibmittel in einer Helix-Kontur herab und das gasförmige Treibmittel fließt im Kernbereich der Helix ab, wobei eine Durchmischung des Flüssigkeitssystems durch turbulente Strömung des gasförmigen Treibmittels verbessert wird. Der Wirkungsgrad des Treibmittels ist opti-" mal wenn der anfängliche Druck des flüssigen Mischsystems, welches durch den Helix-Mischer fließt, gleich oder höher ist als der Dampfdruck des Treibmittels.

Demgemäß ist der Helix-Mischer derart konstruiert, daß der Druck der Flüssigkeitsmischung am Eingang der Kammer gleich dem Dampfdruck des Primärtreibmittels ist, wobei die Viskosität und die Geschwindigkeit der Elüssigkeitsmischung in Betracht gezogen werden.

Unter Verwendung eines derartigen Helix-Mischers kann im Normalbetrieb das Frothing-Verfahren in gewünschter Weise durchgeführt werden. Es ist jedoch schwierig, diesen bevorzugten Druck bei Beginn der Eindüsung aufrechtzuerhalten. Daher ist es während einiger Sekunden bis zum Normalbetrieb schwierig, das Prothing-Verfahren ordnungsgemäß durchzuführen. Es treten somit erhebliche Betriebsstörungen in der Anfangsphase vor Erreichung des normalen Druckgleichgewichtes im Falle des intermittierenden Betriebs auf. Um in dieser Anfangsphase ein normales Druckgleichgewicht zu erreichen, 'ist es möglich, einen Auslaß des Mischers zu verschließen, indem man am Auslaß während der anfänglichen Betriebsphase einen weichen Schlauch oder ein Ventil vorsieht, bis der vorbestimmte Druck erreicht ist. Diese Maßnahmen sind jedoch kompliziert und bringen bei der industriellen Durchführung erhebliche Probleme mit sich.

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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der genannten Art zur Herstellung eines Polyurethanschaums zu schaffen, welches auch bei Durchführung an Ort und Stelle schon in der Anfangsphase zu einem ausgezeichneten Schaum führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man zunächst die Zufuhr des primären Treibmittels in den Mischer und danach die Zufuhr der anderen Komponenten beginnt, wobei das Verhältnis P mindestens den 1,5-fachen Wert des Verhältnisses Q hat und wobei der Zustand des Überschusses an primärem Treibmittel nach Beginn der Zufuhr der anderen Komponenten noch anhält bis ein normaler Betriebszustand erreicht ist, wobei P das Verhältnis der Zufuhrgeschwindigkeit des Primärtreibmittels zur Zufuhrgeschwindigkeit der anderen Komponenten zu Beginn der Zufuhr der anderen Komponenten bedeutet und wobei Q das Verhältnis der Zufuhrgeschwindigkeit des Primärtreibmittels zur Zufuhrgeschwindigkeit der anderen Komponenten im normalen Betriebszustand bedeutet.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Primärtreibmittel zugeführt, bevor die anderen Komponenten in den Helix-Mischer gegeben werden und das Verhältnis P hat mindestens den 1,5-fachen Wert des Verhältnisses Q.

Es kommen eine Vielzahl verschiedener Zufuhrmöglichkeiten für das Treibmittel in Frage, welche die genannte Bedingung erfüllen. Zum Beispiel kann man gemäß Pig. 1 zwei verschiedene Zuführmengen für das Primärtreibmittel zu verschiedenen Zeiten vorsehen, bezeichnet durch die Linien R-12. Es ist ferner möglich, das Verfahren derart zu gestalten, daß das Primärtreibmittel zunächst mit einer erhöhten Geschwindigkeit zugeführt wird und daß nach einer vorbestimmten Zeitdauer die Zuführgeschwindigkeit des Primärtreibmittels auf den normalen Wert gemäß Pig. 2 absinkt. Wenn zwei Zufuhrstufen gemäß Fig. 1 gewählt werden, so ist die vor-

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läufige Zufuhrgeschwindigkeit des Primärtreibmittels gemäß Linie A mindestens das 0,5-fache (vorzugsweise das 0,5- bis 2,0-fache)der Zufuhrgeschwindigkeit des Primärtreibmittels welches gemäß Linie B gleichzeitig mit anderen Komponenten eingeleitet wird. Dabei wird ein günstiger Ablauf des Frothing-Verfahrens unter Normalbedingungen erzielt.

Bei einer optimalen Ausführungsform hat die Geschwindigkeit der Zufuhr des Primärtreibmittels gemäß Linie A den 0,8-bis1,5-fachen Wert der Geschwindigkeit der Zufuhr des Primärtreibmittels gemäß Linie B. Wenn die Zufuhrgeschwindigkeit gemäß Linie A einen Wert unterhalb dem 0,5-fachen hat, so wird der erfindungsgemäße Zweck nicht erreicht. Wenn" andererseits die Zufuhrgesohwindigkeit gemäß Linie A zu groß ist, so ist damit an sich kein nachteiliger Effekt verbunden. Dabei wird jedoch das Treibmittel in unwirtschaftlicher Weise eingesetzt. Unter diesem Gesichtspunkt haben sich Mengen oberhalb dem 3-fachen als unnötig erwiesen.

Nach mindestens 0,3 see vom Beginn der Zufuhr des Primärtreibmittels gemäß Linie A an, wird das primäre Treibmittel mit der dem Normalbetrieb entsprechenden Zufuhrgeschwindigkeit gemäß Linie B eingeführt und gleichzeitig beginnt die Zufuhr der anderen Komponenten mit einer dem Normalbetrieb entsprechenden Geschwindigkeit.

Das Intervall zwischen dem Beginn der Zufuhr des Primärtreibmittels gemäß Linie A und dem Beginn der Zufuhr der anderen Komponenten beträgt mindestens 0,3 see' Wenn dieses Intervall jedoch zu groß ist, so wird das primäre Treibmittel ausgestoßen und bleibt unwirksam und der Mischer wird durch die Verdampfung des primären Treibmittels abgekühlt. Daher liegt dieses Intervall vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 1 see. Nach Verstreichen von mehr als 0,2 see vom Beginn der Zufuhr der anderen Komponenten an wird die

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- 7 Zufuhr des primären Treibmittels gemäß Linie A gestoppt.

Somit wird das Verhältnis der Zufuhrgeschwindigkeit des Primärtreibmittels zu der der anderen Komponenten in der Anfangsphase auf einem vorbestimmten Wert aufrechterhalten. Die Zeitdauer, während welcher dieser Wert aufrechterhalten wird, hängt jedoch von der Art der Komponenten und von der Art des primären Treibmittels ab, sowie von der Größe des Überschusses desselben. Diese Zeitdauer liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 3 see und insbesondere im Bereich von 0,4 bis 1,0 see.

Die erfindungsgemäßen Vorteile werden nicht erzielt, wenn die Zeitdauer während welcher dieses Verhältnis aufrechterhalten wird, zu kurz ist, d. h. kürzer als der angegebene Bereich ist. Wenn andererseits diese Zeitdauer zu lang ist, so wird ein Überschuß an primärem Treibmittel zugeführt und der Primärschaum wird ausgesprüht, so daß das Frothing-Verfahren nicht zu dem gewünschten Ergebnis führt. Darüber hinaus führt eine solche Verfahrensweise zu einer unwirtschaftlichen Verschwendung des Treibmittels und die Härtungsreaktion nach dem primären Schäumen ist aufgrund der Verdampfungswärme des Treibmittels zu langsam, obgleich keine Druckzunahme im Mischer und keine mangelhafte Durchmischung beobachtet werden.

Wenn die Verfahrensweise gemäß Fig. 2 angewandt wird, so beträgt die Zufuhrgeschwindigkeit des Primärtreibmittels vor Zufuhr der and-eren Komponenten vorzugsweise das 1,5- bis 4,0-fache und insbesondere das 1,8- bis 2,5-fache der Zufuhrgeschwindigkeit des Primärtreibmittels unter Normalbedingungen. Nach Ablauf von vorzugsweise mehr als 0,3 see und insbesondere von 0,5 bis 1,0 see vom Beginn der Zufuhr des Primärtreibmittels an, werden die anderen Komponenten eingeleitet und gleichzeitig wird die Zufuhrgeschwindigkeit des Primärtreib-

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' mittels bis auf den vorbestimmten Wert der Zufuhrgeschwindigkeit unter Formalbedingungen während mehr als 0,2 see gesenkt. Diese Zeitdauer liegt gewöhnlich vorzugsweise im Bereich von 0,3 "bis 3 see und insbesondere im Bereich von 0,4 bis 1,0 see.

Bei dieser Ausfdhrungsform gelingt es in einfacher Arbeitsweise die Zufuhrgeschwindigkeit des Primärtreibmitteis derart zu regeln, daß die Zufuhrgeschwindigkeit des Primärtreibmittels zur Zufuhrgeschwindigkeit der anderen Komponenten oberhalb dem vorbestimmten Wert gehalten wird.

Ein ähnliches Ergebnis kann jedoch erzielt werden, wenn man die Zufuhrgeschwindigkeit der anderen Komponenten entsprechend regelt.

Wenn dieses erfindungsgemäße Verfahren mit einer herkömmlichen Einrichtung für das Prothing-Verfahren durchgeführt wird, -so kann diese Einrichtung mit einem Strömungsregelventil und · einem Hahn als Hebenleitung im Zufuhrsystem für das Primärtreibmittel ausgerüstet werden oder das Verfahren kann mit einem herkömmlichen Strömungsregelventil nach einem Zeitplan durchgeführt werden. Alle Materialien, welche für die Durchführung des herkömmlichen Prothing-Verfahrens geeignet sind, können auch zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden.

Als Polyisocyanate kommen z. B. Toluol-diisocyanate in Präge, wie 2,4-Toluol-diisocyanat, 2,6-Toluol-diisocyanat und Mischungen derselben, sowie Diphenylmethan-diisocyanata, wie 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat, 2,4'-Diphenylmethan-diisocyanat und Mischungen derselben, sowie Polymethylen-polyphenylen-polyisocyanate, erhalten durch Phosgenierung des Kondensationsproduktes aus Anilin und Formaldehyd, sowie Hexamethylen-diisocyanat oder dergleichen.

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Es ist ferner möglich., Prepolymere mit endständigen Isocyanatgruppen einzusetzen, welche durch Umsetzung einer geringen Menge eines der folgenden Polyole mit dem Polyisocyanat hergestellt wurden. Als Polyole kommen alle für die herkömmliche Herstellung von Polyurethanen verwendeten Polyole in Frage, wie Polyester-Polyole und Polyäther-Polyole. Das jeweils bevorzugte Polyol wird je nach den angestrebten mechanischen Eigenschaften des Polyurethanschaumproduktes ausgewählt.

Man kann die gewöhnlichen Katalysatoren, welche zur Durchführung des herkömmlichen Verfahrens zur Herstellung von Polyurethanen verwendet werden, auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einsetzen, wie Amin-Katalysatoren und Metall-Katalysatoren, z, B. Zinn, Blei und andere. Der Katalysator wird gewöhnlich zusammen mit dem Polyol dem Mischer zugeführt,-Im allgemeinen wird ein oberflächenaktives Mittel, ein Silikonöl oder ein Paraffin sowie ein Flammschutzmittel und ein Pigment oder dergleichen zur Herstellung des Polyurethanschaums einverleibt. Diese Hilfskomponenten können zusammen mit dem Polyol dem Mischex* zugeführt werden.

Beim Frothing-Verfahren wird die Schäumung in zwei Stufen durchgeführt. Für diese beiden Stufen werden zwei verschiedene Treibmittel, nämlich das primäre Treibmittel und das sekundäre Treibmittel zugesetzt. Als primäres Treibmittel kommt eine Substanz in Frage, welche unter Atmosphärendruck leicht verdampft, wie Dichlordifluormethan, Monochlordifluormethan, Trifluormethan, Monochlortrifluormethan, Monochlorpentafluoräthan, Vinylfluorid, Vinylidenfluorid, 1,1-Difluoräthan, 1,1,1-Trichlordifluoräthan oder dergleichen.

Das sekundäre Treibmittel kann bei der Reaktion gasförmig sein und es kann einen Siedepunkt von 10 - 80 ⁰C haben. Zum Beispiel kommen Trichlormonofluormethan, 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan, Aceton, Pentan oder dgl. in Frage.

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Es ist ferner möglich., Materialien zu verwenden, welche durch Umsetzung mit einem Isocyanat zur Bildung von Kohlendioxidgas fuhren, wie Wasser, Borsäure, Mtroäthan, Fitrohamstoff, Amin, Amid, Carbonsäuren oder dgl. Im übrigen ist das Prothing-Verfahren in den folgenden beiden Literaturstellen im einzelnen erläutert:

S,E. Knox, "Chemical Engineering Progress¹,¹ Band 57, Nr. 10, Seiten 40-46 (1961) und

R. E. Knox, "Journal of Cellular Plastics", Band 1, Nr. 1, Seiten 150-158 (1965).

Sofern in dieser Beschreibung auf Merkmale des herkömmlichen Pro thing-V erfahr ens Bezug genommen wird, kommen insbesondere diese beiden Veröffentlichungen in Frage.

Wenn eine geringe Menge, wie 0,05 - 2 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das erhaltene Polyurethan zusammen mit Trichlor- . monofluormethan als sekundäres Treibmittel zugesetzt wird, so ist es möglich bei niedriger Temperatur einen dimensionsstabilen starren Polyurethanschaum zu erhalten. Die Menge des Primärtreibmittels liegt gewöhnlich im Bereich von 5-25 Gewichtsteilen,, vorzugsweise von 7 bis 15 Gewichtsteilen auf 200 Gewiehtsteile der Gesamtmenge an Polyisocyanat und Polyol. Die Menge des sekundären Treibmittels liegt vorzugsweise im Bereich von 1-60 Gewichtsteilen und insbesondere im Bereich von 5 - 40 Gewichtsteilen. Die Durchmischung der Komponenten erfolgt gewöhnlich bei 0 - 80 ⁰C unter einem Überdruck von 1-10 kg/cm und vorzugsweise 3-7 kg/cm .

Wie bereits ausgeführt ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, das angestrebte Druckgleichgewicht im Mischer aufrechtzuerhalten und von Beginn der Zufuhr der Flüssigkeitsmischung an einen hochwertigen Schaum zu erzielen. Somit kann das Prothing-Verfahren besonders günstig durchgeführt werden,

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ohne daß die anfänglich aus dem Mischer ausströmende Mischung verloren geht. Somit eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur für einen kontinuierlichen Verfahrensahlauf sondern insbesondere auch, für ein intermittierendes Verfahren, welches bei der Herstellung von elektrischen Kühlschränken, Sichttruhen oder dergleichen angewandt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Alle Prozent- und Teilangaben sind Gewichtsprozent- und Gewichtsteilangaben, falls nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Ein rohres MDI (Polymethylen-polyphenylen-polyisocyanat) mit 31,5 i° NCO-Gruppen (hergestellt durch Upjon Co., Warenname PAPI) wird als Polyisocyanat verwendet. 94,2 Teile eines Polyols mit einem OH-Wert von 450, welches ein Additionsprodukt von Propylenoxid und Saccharose ist, 0,2 Teile Triäthylendiamin, 0,5 Teile Triäthylamin, 2,0 Teile Silikonöl und 35 Teile Trichlormonofluormethan als sekundäres Treibmittel werden der Polyollösung zugemischt. Dichlordifluormethan als Primärtreibmittel wird durch zwei Leitungen einem Mischer zugeführt, welcher mit einem Helix-Rührer von 4 cm Durchmesser und mit 12 Platten ausgerüstet ist. Das Dichlordifluormethan wird mit einer Geschwindigkeit von 200 g/min durch die erste Leitung eingeleitet und nach 1 see vom Beginn dieser Einleitung wird das Dichlordifluormethan durch die zweite Leitung mit einer Geschwindigkeit von 200 g/min eingeleitet und gleichzeitig wird das Polyisocyanat in einer Geschwindigkeit von 2120 g/min eingeführt und die Polyollösung v/ird mit einer Geschwindigkeit von 2630 g/min eingeführt.

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Die Zufuhr des Treibmittels durch die erste Leitung wurde nach 1 see nach Beginn der Zufuhr durch die zweite leitung gestoppt. Die aus dem Mischer austretende Flüssigkeitsmischung hat die 'Form einer Rasiercreme und die anfängliche

•2

Schaumdichte beträgt 0,18 g/cm und die Schaumdichte nach 10 see nach Beginn der Injektion beträgt 0,18 g/cm . Der Wert der Anfangsphase und unter den Normalbedingungen erhaltener Polyurethanschaum hat gleichförmige Zellen und kein Streifenmuster und keine Hohlräume.

Beispiel 2

Ein Primärtreibmittel wird unter Verwendung des Mischer gemäß Beispiel 1 durch eine Leitung eingeführt. Das Dichlordifluormethan wird mit einer Geschwindigkeit von 400 g/min eingeleitet. Nach 0,5 see nach Beginn.dieser Zufuhr werden das Polyisooyanat und die Polyollösung gemäß Beispiel 1 mit einer Geschwindigkeit von 2120 g/min bzw. 2630 g/min eingeleitet und gleichzeitig wird die Geschwindigkeit der Zufuhr des Dichlorfluormethans gesenkt, so daß es nach 1 see nach Beginn der Zufuhr der anderen Komponenten mit einer Geschwindigkeit von 200 g/min zugeführt wird. In diesem Fall hat der aus dem Mischer austretende Schaum die Form einer Rasiercreme, und zwar schon in der anfänglichen Phase. Die Schaumdichte beträgt in der anfänglichen Phase 0,18 g/cm und in der Normalphase nach 10 see nach Beginn der Ausdüsung 0,18 g/cm . Sowohl der während der anfänglichen Phase erhaltene Polyurethanschaum als auch der während des Normalbetriebs erhaltene Polyurethanschaum hat gleichförmige Zellen und weist kein Streifenmuster und keine Hohlräume auf.

Vergleichsbeispiel 1

Unter Verwendung des Polyisoeyanats, der Polyollösung und

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der Mischung gemäß Beispiel 1 werden 200 g/min Dichlordifluormethan, 2120 g/min des Polyisocyanate und 2630 g/min der Polyollösung gleichzeitig in den Mischer eingeleitet. Die aus dem Mischer ausgedüste Mischung liegt von der anfänglichen Periode an 4 see lang in flüssiger Form vor und nimmt erst dann die Form einer Rasiercreme an. Die Dichte der flüssigen Mischung "beträgt zunächst 1,20 g/cm und die Schaumdichte der rasiercremeartigen Mischung "beträgt 0,18 g/cm , Der während der Anfangsphase erhaltene Polyurethanschaum zeigt ein Streifenmuster aufgrund ungenügender Durchmischung.

Vergleichsbeispiel 2

Unter Verwendung des Polyisocyanats und der Polyollösung sowie des Mischers gemäß Beispiel 1 wird Dichlorfluormethan in einer Geschwindigkeit von 300 g/min dem Mischer zugeführt und 2 see nach Beginn der Zufuhr v/erden das Polyisocyanat und die Polyollösung mit einer Geschwindigkeit von 2120 g/min "bzw. 2630 g/min eingeleitet. Die Schaumdichte der ausgedüsten flüssigen Mischung hat in der Anfangsphase den Wert 0,8 g/cm. Unter den Normalbedingungen wird die KLüssigkeitsmischung ausgesprüht und die Schaumdichte "beträgt 0,16 g/cm . Der in der anfänglichen Phase erhaltene Polyurethanschaum hat ein Streifenmuster aufgrund mangelhafter Durchmischung und der bei ÜTormalbetrieb erhaltene Polyurethanschaum zeigt eine Vielzahl von Hohlräumen von Fingerkuppengröße.

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Claims

S A T E If T A. MS P RU CHE

Verfahren zur Herstellung eines Polyurethanschaums nach dem Frothing-Verfahren, wobei ein Polyol, ein Polyisocyanat, ein Primärtreibmittel, ein Sekundärtreibmittel und ein Katalysator in einem Helix-Mischer durchmischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Zufuhr des Primärtreitraiittels in den Mischer und danach die Zufuhr der anderen Komponenten beginnt und daß das Verhältnis P mindestens den 1,5-fachen Wert des Verhältnisses Q hat und daß der Betriebszustand mit überschüssiger Menge an Primärtreibmittel nach Beginn der Zufuhr der anderen Komponenten fortgesetzt wird, bis der normale Betriebszustand erreicht ist, wobei P das Verhältnis der Zufuhrgeschwindigkeit des Primärtreibmittels zur Zufuhrgeschwindigkeit der anderen Komponenten bei Beginn der Zufuhr der anderen Komponenten bedeutet und wobei Q das Verhältnis der Zufuhrgeschwindigkeit des Primär tr eibmitt eis zur Zufuhrgeschwindigkeit der anderen Komponenten bei Normalbetrieb • bedeutet.
2. . Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Intervall zwischen dem Beginn der Zufuhr des Primärtreibmittels und dem Beginn der Zufuhr der anderen Komponenten größer als 0,3 see ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis P den 1,4- bis 4-fachen Wert des Verhältnisses Q hat.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das .Primärtreibmittel zu Beginn mit der 1,5-fachen Geschwindigkeit der Zufuhr unter Bormalbedingungen zugeführt wird, daß mindestens 0,3 see nach Beginn der Zufuhr die anderen Komponenten mit der Normalgeschwindigkeit zugeführt werden und daß die Geschwindigkeit- der Zufuhr des Primärtreibmittels auf die Normalgeschwindigkeit gesenkt wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Zufuhr des Primärtreibmittels zu Beginn 1,5- bis 4-fachen Wert der Geschwindigkeit der Zufuhr des Primärtreibmittels bei Normalbetrieb hat.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Intervall zwischen dem Beginn der Zufuhr der anderen Komponenten und dem Zeitpunkt bei dem die Geschwindigkeit der Zufuhr des Primärtreibmitteis den Normalwert erreicht, länger als 0,2 see ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Intervall 0,4 - 1 see beträgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprache 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Primärtreibmittels über eine erste Zufuhrleitung mit einer Geschwindigkeit von mehr als dem 0,5-fachen der Geschwindigkeit der Zufuhr des Primärtreibmittels im Normalzustand zugeführt wird und daß das restliche Primärtreibmittel nach 0,3 see durch eine weitere Leitung mit der Normalgesehwindigkeit der Zufuhr des Primärtreibmittels zugeführt wird und daß- gleichzeitig die Zufuhr der anderen Komponenten mit Normalgeschwindigkeit beginnt, worauf die Zufuhr des ersten Treibmittels über die erste Zufuhrleitung gestoppt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Zufuhr des Primärtreibmittels über die erste Zufuhrleitung den 0,5- bis 3-fachen Wert der Normalzufuhrgeschwindigkeit hat.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Primärtreibmittels durch die erste Zufuhrleitung nach mindestens 0,2 see nach Beginn der Zufuhr der anderen Komponenten gestoppt wird.

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11. Verfahren nach. Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Primärtreitimittels durch die erste Zufuhrleitung nach 0,3 his 3 sec nach Beginn der Zufuhr der anderen Komponenten gestoppt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärtreibinittel mit der Normalgeschwindigkeit zugeführt wird und daß nach mindestens 0,3 see nach Beginn der Zufuhr des Primärtreibmittels die anderen Komponenten mit einer Geschwindigkeit zugeführt werden, welche unterhalb der Normalzufuhrgeschwindigkeit liegt und daß die Geschwindigkeit der Zufuhr der anderen Komponenten auf die Normalgesehwindigkeit erhöht wird.

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